java断点调试（debug）

news2025/2/21 17:56:47

在开发中，新手程序员在查找错误时, 这时老程序员就会温馨提示，可以用断点调试，一步一步的看源码执行的过程，从而发现错误所在。
重要提示: 断点调试过程是运行状态，是以对象的运行类型来执行的

断点调试介绍

断点调试是指在程序的某一行设置一个断点，调试时，程序运行到这一行就会停住，然后你可以一步一步往下调试，调试过程中可以看各个变量当前的值，出错的话，调试到出错的代码行即显示错误，停下。进行分析从而找到这个Bug断点调试是程序员必须掌握的技能。断点调试也能帮助我们查看java底层源代码的执行过程，提高程序员的Java水平。

基本概念

断点（Breakpoint）：在代码中设置的特定位置，当程序运行到该位置时，会暂停执行，以便开发者检查程序的状态。
调试会话（Debug Session）：启动调试模式后，程序在 IDEA 的控制下运行，开发者可以通过各种调试工具与程序交互，这个过程称为调试会话。
调试工具窗口：IDEA 提供了专门的调试工具窗口，用于显示调试相关的信息，如变量的值、调用栈、线程信息等。

操作步骤

设置断点：在 IDEA 的代码编辑器中，单击要设置断点的代码行左侧的空白区域，会出现一个红点，表示断点已设置。也可以通过右键单击代码行，选择 “Toggle Breakpoint” 来设置或取消断点。

启动调试：可以通过以下几种方式启动调试会话。
- 点击 IDEA 工具栏中的 “Debug” 按钮，选择要调试的 Java 类或启动配置。
- 使用快捷键，如在 Windows/Linux 系统中通常是 “Shift+F9”，在 Mac 系统中是 “Control+Shift+F9”。
- 在 “Run” 菜单中选择 “Debug”，然后选择相应的启动配置。

调试工具窗口：启动调试后，IDEA 会显示调试工具窗口，主要包括以下几个部分。
- Variables（变量）：显示当前作用域内的变量及其值。可以通过双击变量来修改其值，方便进行测试和调试。
- Call Stack（调用栈）：显示方法的调用顺序，从当前执行的方法开始，向上追溯到方法的调用源头。可以点击调用栈中的方法，查看该方法调用时的上下文信息。
- Threads（线程）：显示当前正在运行的线程信息，包括线程的名称、状态等。可以在多线程程序中，方便地切换到不同的线程进行调试。
调试操作
- Step Over（单步跳过）：快捷键是 “F8”。程序会执行下一行代码，如果下一行代码是方法调用，会直接执行完该方法并返回，不会进入方法内部。
- Step Into（单步进入）：快捷键一般是 “F7”。如果下一行代码是方法调用，会进入方法内部，继续单步执行。
- Force Step Into（强制单步进入）：可以强制进入任何方法，包括 Java 核心类库中的方法，而不仅仅是用户自定义的方法。
- Step Out（单步跳出）：当进入一个方法内部后，使用 “Step Out”（快捷键通常是 “Shift+F8”）可以执行完当前方法，并返回到调用该方法的位置。
- Resume Program（恢复程序）：快捷键是 “F9”。程序会从当前断点继续执行，直到遇到下一个断点或程序结束。
- Evaluate Expression（计算表达式）：在调试过程中，可以通过 “Evaluate Expression” 功能计算表达式的值。在 “Variables” 窗口或代码编辑器中右键单击，选择 “Evaluate Expression”，输入要计算的表达式，IDEA 会显示计算结果。

实际开发断点技巧

条件断点：可以为断点设置条件，只有当条件满足时，程序才会在该断点处暂停。在断点上右键单击，在“Condition”的内容框中设置条件表达式。

例如，我们在这个for循环中断点，那么每次执行循环都会进入断点，我们可以通过设置断点条件来控制是否进入断点，比如只需要在 i = 10 的时候进入断点，则可以在断点处右键，在弹出的对话框的 Condition 中输入条件，如下所示

for (int i = 0; i < 100; i++) {
   System.out.println(i);
}

异常断点：IDEA 允许设置异常断点，当程序抛出特定类型的异常时，会自动暂停在抛出异常的位置。在 “Debug” 窗口中，点击 “View Breakpoints” 按钮，选择 “Java Exception Breakpoints”，可以添加要监控的异常类型。

多线程调试：在多线程程序中，可以通过 “Threads” 窗口方便地切换线程进行调试。还可以使用 “Suspend All” 和 “Suspend Thread” 按钮来暂停所有线程或单个线程，以便分析线程之间的交互和数据共享问题。

如果我们希望按照线程1-1，线程2-1，线程1-2，线程2-2，线程1-3，线程2-3 的顺序输出，可以通过设置断点执行顺序来实现，具体操作如下所示。

new Thread(()->{
   System.out.println("线程1-1");
   System.out.println("线程1-2");
   System.out.println("线程1-3");
}).start();

new Thread(()->{
   System.out.println("线程2-1");
   System.out.println("线程2-2");
   System.out.println("线程2-3");
}).start();

先在两个线程代码中打断点，然后在断点处右键，设置为 Thread，如下图所示