有 Bug 不會調試？這篇文章很詳細
Debug 用來追蹤代碼的運行流程，通常在程序運行過程中出現異常，啟用 Debug 模式可以分析定位異常發生的位置，以及在運行過程中參數的變化。通常我們也可以啟用 Debug 模式來跟蹤代碼的運行流程去學習三方框架的源碼。
在 Intellij IDEA 中使用好 Debug，主要包括如下內容：
- Debug 開篇
- 基本用法 & 快捷鍵
- 變量查看
- 計算表達式
- 智能步入
- 斷點條件設置
- 多線程調試
- 回退斷點
- 中斷 Debug
一、Debug 開篇
首先看下 IDEA 中 Debug 模式下的界面。如下是在 IDEA 中啟動 Debug 模式，進入斷點后的界面，我這里是 Windows，可能和 Mac 的圖標等會有些不一樣。就簡單說下圖中標注的 8 個地方：
- 以 Debug 模式啟動服務，左邊的一個按鈕則是以 Run 模式啟動。在開發中，我一般會直接啟動 Debug 模式，方便隨時調試代碼。
- 斷點：在左邊行號欄單擊左鍵，或者快捷鍵 Ctrl+F8 打上 / 取消斷點，斷點行的顏色可自己去設置。
- Debug 窗口：訪問請求到達第一個斷點后，會自動激活 Debug 窗口。如果沒有自動激活，可以去設置里設置，如圖 1.2。
- 調試按鈕：一共有 8 個按鈕，調試的主要功能就對應著這幾個按鈕，鼠標懸停在按鈕上可以查看對應的快捷鍵。在菜單欄 Run 里可以找到同樣的對應的功能，如圖 1.4。
- 服務按鈕：可以在這里關閉 / 啟動服務，設置斷點等。
- 方法調用棧：這里顯示了該線程調試所經過的所有方法，勾選右上角的 [Show All Frames] 按鈕，就不會顯示其它類庫的方法了，否則這里會有一大堆的方法。
- Variables：在變量區可以查看當前斷點之前的當前方法內的變量。
- Watches：查看變量，可以將 Variables 區中的變量拖到 Watches 中查看
[圖 1.1]
在設置里勾選 Show debug window on breakpoint，則請求進入到斷點后自動激活 Debug 窗口。
[圖 1.2]
如果你的 IDEA 底部沒有顯示工具欄或狀態欄，可以在 View 里打開，顯示出工具欄會方便我們使用。可以自己去嘗試下這四個選項。
[圖 1.3]
在菜單欄 Run 里有調試對應的功能，同時可以查看對應的快捷鍵。
[圖 1.4]
二、基本用法 & 快捷鍵
Debug 調試的功能主要對應著圖一中 4 和 5 兩組按鈕：
1、首先說第一組按鈕，共 8 個按鈕，從左到右依次如下：
[圖 2.1]
- Show Execution Point (Alt + F10)：如果你的光標在其它行或其它頁面，點擊這個按鈕可跳轉到當前代碼執行的行。
- Step Over (F8)：步過，一行一行地往下走，如果這一行上有方法不會進入方法。
- Step Into (F7)：步入，如果當前行有方法，可以進入方法內部，一般用于進入自定義方法內，不會進入官方類庫的方法，如第 25 行的 put 方法。
- Force Step Into (Alt + Shift + F7)：強制步入，能進入任何方法，查看底層源碼的時候可以用這個進入官方類庫的方法。
- Step Out (Shift + F8)：步出，從步入的方法內退出到方法調用處，此時方法已執行完畢，只是還沒有完成賦值。
- Drop Frame (默認無)：回退斷點，后面章節詳細說明。
- Run to Cursor (Alt + F9)：運行到光標處，你可以將光標定位到你需要查看的那一行，然后使用這個功能，代碼會運行至光標行，而不需要打斷點。
- Evaluate Expression (Alt + F8)：計算表達式，后面章節詳細說明。
2、第二組按鈕，共 7 個按鈕，從上到下依次如下：
[圖 2.2]
- Rerun 'xxxx'：重新運行程序，會關閉服務后重新啟動程序。
- Update 'tech' application (Ctrl + F5)：更新程序，一般在你的代碼有改動后可執行這個功能。而這個功能對應的操作則是在服務配置里，如圖 2.3。
- Resume Program (F9)：恢復程序，比如，你在第 20 行和 25 行有兩個斷點，當前運行至第 20 行，按 F9，則運行到下一個斷點 (即第 25 行)，再按 F9，則運行完整個流程，因為后面已經沒有斷點了。
- Pause Program：暫停程序，啟用 Debug。目前沒發現具體用法。
- Stop 'xxx' (Ctrl + F2)：連續按兩下，關閉程序。有時候你會發現關閉服務再啟動時，報端口被占用，這是因為沒完全關閉服務的原因，你就需要查殺所有 JVM 進程了。
- View Breakpoints (Ctrl + Shift + F8)：查看所有斷點，后面章節會涉及到。
- Mute Breakpoints：啞的斷點，選擇這個后，所有斷點變為灰色，斷點失效，按 F9 則可以直接運行完程序。再次點擊，斷點變為紅色，有效。如果只想使某一個斷點失效，可以在斷點上右鍵取消 Enabled，如圖 2.4，則該行斷點失效。
更新程序，On 'Update' actions，執行更新操作時所做的事情，一般選擇'Update classes and resources'，即更新類和資源文件。
一般配合熱部署插件會更好用，如 JRebel，這樣就不用每次更改代碼后還要去重新啟動服務。如何激活 JRebel，在最后章節附上。
下面的 On frame deactivation，在 IDEA 窗口失去焦點時觸發，即一般你從 idea 切換到瀏覽器的時候，idea 會自動幫你做的事情，一般可以設置 Do nothing，頻繁切換會比較消耗資源的。
[圖 2.3]
[圖 2.4]
三、變量查看
在 Debug 過程中，跟蹤查看變量的變化是非常必要的，這里就簡單說下 IDEA 中可以查看變量的幾個地方，相信大部分人都了解。
1、如下，在 IDEA 中，參數所在行后面會顯示當前變量的值。
[圖 3.1]
2、光標懸停到參數上，顯示當前變量信息。點擊打開詳情如圖 3.3。我一般會使用這種方式，快捷方便。
[圖 3.2]
[圖 3.3]
3、在 Variables 里查看，這里顯示當前方法里的所有變量。
[圖 3.4]
4、在 Watches 里，點擊 New Watch，輸入需要查看的變量。或者可以從 Variables 里拖到 Watche 里查看。
[圖 3.5]
如果你發現你沒有 Watches，可能在下圖所在的地方。
[圖 3.6]
[圖 3.7]
四、計算表達式
在前面提到的計算表達式如圖 4.1 的按鈕，Evaluate Expression (Alt + F8) 。可以使用這個操作在調試過程中計算某個表達式的值，而不用再去打印信息。
[圖 4.1]
1、按 Alt + F8 或按鈕，或者，你可以選中某個表達式再 Alt + F8，彈出計算表達式的窗口，如下，回車或點擊 Evaluate 計算表達式的值。
這個表達式不僅可以是一般變量或參數，也可以是方法，當你的一行代碼中調用了幾個方法時，就可以通過這種方式查看查看某個方法的返回值。
[圖 4.2]
2、設置變量，在計算表達式的框里，可以改變變量的值，這樣有時候就能很方便我們去調試各種值的情況了不是。
[圖 4.3]
五、智能步入
想想，一行代碼里有好幾個方法，怎么只選擇某一個方法進入。之前提到過使用 Step Into (Alt + F7) 或者 Force Step Into (Alt + Shift + F7) 進入到方法內部，但這兩個操作會根據方法調用順序依次進入，這比較麻煩。
那么智能步入就很方便了，智能步入，這個功能在 Run 里可以看到，Smart Step Into (Shift + F7)，如圖 5.1
[圖 5.1]
按 Shift + F7，會自動定位到當前斷點行，并列出需要進入的方法，如圖 5.2，點擊方法進入方法內部。
如果只有一個方法，則直接進入，類似 Force Step Into。
[圖 5.2]
六、斷點條件設置
通過設置斷點條件，在滿足條件時，才停在斷點處，否則直接運行。
通常，當我們在遍歷一個比較大的集合或數組時，在循環內設置了一個斷點，難道我們要一個一個去看變量的值？那肯定很累，說不定你還錯過這個值得重新來一次。
1、在斷點上右鍵直接設置當前斷點的條件，如圖 6.1，我設置 exist 為 true 時斷點才生效。
[圖 6.1]
2、點擊 View Breakpoints (Ctrl + Shift + F8)，查看所有斷點。
Java Line Breakpoints 顯示了所有的斷點，在右邊勾選 Condition，設置斷點的條件。
勾選 Log message to console，則會將當前斷點行輸出到控制臺，如圖 6.3
勾選 Evaluate and log，可以在執行這行代碼是計算表達式的值，并將結果輸出到控制臺。
[圖 6.2]
[圖 6.3]
3、再說說右邊的 Filters 過濾，這些一般情況下不常用，簡單說下意思。
Instance filters：實例過濾，輸入實例 ID(如圖 6.5 中的實例 ID)，但是我這里沒有成功，不知道什么原因，知道的朋友留個言。
Class filters：類過濾，根據類名過濾，同樣沒有成功....
Pass count：用于循環中，如果斷點在循環中，可以設置該值，循環多少次后停在斷點處，之后的循環都會停在斷點處。
[圖 6.4]
[圖 6.5]
4、異常斷點，通過設置異常斷點，在程序中出現需要攔截的異常時，會自動定位到異常行。
如圖 6.6，點擊 + 號添加 Java Exception Breakpoints，添加異常斷點。然后輸入需要斷點的異常類，如圖 6.7，之后可以在 Java Exception Breakpoints 里看到添加的異常斷點。
我這里添加了一個 NullPointerException 異常斷點，如圖 6.8，出現空指針異常后，自動定位在空指針異常行。
[圖 6.6]
[圖 6.7]
[圖 6.8]
七、多線程調試
一般情況下我們調試的時候是在一個線程中的，一步一步往下走。但有時候你會發現在 Debug 的時候，想發起另外一個請求都無法進行了？
那是因為 IDEA 在 Debug 時默認阻塞級別是 ALL，會阻塞其它線程，只有在當前調試線程走完時才會走其它線程。可以在 View Breakpoints 里選擇 Thread，如圖 7.1，然后點擊 Make Default 設置為默認選項。
[圖 7.1]
切換線程，在圖 7.2 中 Frames 的下拉列表里，可以切換當前的線程，如下我這里有兩個 Debug 的線程，切換另外一個則進入另一個 Debug 的線程。
[圖 7.2]
八、回退斷點
在調試的時候，想要重新走一下流程而不用再次發起一個請求？
1、首先認識下這個方法調用棧，如圖 8.1，首先請求進入 DemoController 的 insertDemo 方法，然后調用 insert 方法，其它的 invoke 我們且先不管，最上面的方法是當前斷點所在的方法。
[圖 8.1]
2、斷點回退
所謂的斷點回退，其實就是回退到上一個方法調用的開始處，在 IDEA 里測試無法一行一行地回退或回到到上一個斷點處，而是回到上一個方法。
回退的方式有兩種，一種是 Drop Frame 按鈕 (圖 8.2)，按調用的方法逐步回退，包括三方類庫的其它方法 (取消 Show All Frames 按鈕會顯示三方類庫的方法，如圖 8.3)。
第二種方式，在調用棧方法上選擇要回退的方法，右鍵選擇 Drop Frame(圖 8.4)，回退到該方法的上一個方法調用處，此時再按 F9(Resume Program)，可以看到程序進入到該方法的斷點處了。
但有一點需要注意，斷點回退只能重新走一下流程，之前的某些參數 / 數據的狀態已經改變了的是無法回退到之前的狀態的，如對象、集合、更新了數據庫數據等等。
圖 [8.2]
圖 [8.3]
圖 [8.4]
九、中斷 Debug
想要在 Debug 的時候，中斷請求，不要再走剩余的流程了？
有些時候，我們看到傳入的參數有誤后，不想走后面的流程了，怎么中斷這次請求呢 (后面的流程要刪除數據庫數據呢....)，難道要關閉服務重新啟動程序？嗯，我以前也是這么干的。
確切的說，我也沒發現可以直接中斷請求的方式 (除了關閉服務)，但可以通過 Force Return，即強制返回來避免后續的流程，如圖 9.1。
點擊 Force Return，彈出 Return Value 的窗口，我這個方法的返回類型為 Map，所以，我這里直接返回 results，來強制返回，從而不再進行后續的流程。或者你可以 new HashMap<>()。
[圖 9.1]
[圖 9.2]
