参考:https://www.cnblogs.com/chiangchou/p/idea-debug.html
https://mp.weixin.qq.com/s/f3bJT-A6p_LW3fg9xJMJ6w

Debug用来追踪代码的运行流程，通常在程序运行过程中出现异常，启用Debug模式可以分析定位异常发生的位置，以及在运行过程中参数的变化。通常我们也可以启用Debug模式来跟踪代码的运行流程去学习三方框架的源码。

一、Debug开篇

首先看下IDEA中Debug模式下的界面。

如下是在IDEA中启动Debug模式，进入断点后的界面，我这里是Windows，可能和Mac的图标等会有些不一样。就简单说下图中标注的8个地方：

① 以Debug模式启动服务，左边的一个按钮则是以Run模式启动。在开发中，我一般会直接启动Debug模式，方便随时调试代码。

② 断点：在左边行号栏单击左键，或者快捷键Ctrl+F8 打上/取消断点，断点行的颜色可自己去设置。

③ Debug窗口：访问请求到达第一个断点后，会自动激活Debug窗口。如果没有自动激活，可以去设置里设置，如图1.2。

④ 调试按钮：一共有8个按钮，调试的主要功能就对应着这几个按钮，鼠标悬停在按钮上可以查看对应的快捷键。在菜单栏Run里可以找到同样的对应的功能，如图1.4。

⑤ 服务按钮：可以在这里关闭/启动服务，设置断点等。

⑥ 方法调用栈：这里显示了该线程调试所经过的所有方法，勾选右上角的[Show All Frames]按钮，就不会显示其它类库的方法了，否则这里会有一大堆的方法。

⑦ Variables：在变量区可以查看当前断点之前的当前方法内的变量。

⑧ Watches：查看变量，可以将Variables区中的变量拖到Watches中查看

[图1.1]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图1

[图1.2]：在设置里勾选Show debug window on breakpoint，则请求进入到断点后自动激活Debug窗口

IDEA开发工具的Debug使用 - 图2

[图1.3]：如果你的IDEA底部没有显示工具栏或状态栏，可以在View里打开，显示出工具栏会方便我们使用。可以自己去尝试下这四个选项。

IDEA开发工具的Debug使用 - 图3

[图1.4]：在菜单栏Run里有调试对应的功能，同时可以查看对应的快捷键。

IDEA开发工具的Debug使用 - 图4

二、基本用法&快捷键

02_ 观察变量

IDEA开发工具的Debug使用 - 图5

  • 程序区查看变量
  • Debugger的Variables中查看变量
  • 鼠标悬停到变量名上会弹出当前变量的值
  • 查看变量有三种方式：
  • 查看输出

03_跳转到当前代码执行的行

  • 跳转到当前代码执行的行（Alt + F10）IDEA开发工具的Debug使用 - 图6
  • 作用
  • 使程序窗口切换到当前正在运行的程序处。

04_步过调试的使用

  • 步过调试
  • 步过调试按钮（F8）IDEA开发工具的Debug使用 - 图7
  • 作用
  • 步过，一行一行地往下走，如果这一行上有方法不会进入方法。
  • 常用于调试过程中不想进入调用的方法体的情况。

05_步入调试的使用

  • 步入调试
  • 步过调试按钮（F7）IDEA开发工具的Debug使用 - 图8
  • 作用
  • 步入，一行一行地往下走，如果这一行上有方法，则进入方法内部。
  • 一般用于进入自定义方法内，不会进入官方类库的方法。

06_强制步入调试的使用

  • 强制步入调试
  • 强制步入调试按钮（Alt + Shift + F7）IDEA开发工具的Debug使用 - 图9
  • 作用
  • 进入官方类库方法
  • 帮助我们学习和查看JDK源码

07_步出调试的使用

  • 步出调试
  • 步出调试按钮（Shift + F8）IDEA开发工具的Debug使用 - 图10
  • 作用
  • 从方法内退出到方法调用处。
  • 调试的时候，有时候会跳入到自己不想查看的方法体，这个时候使用步出。

08_回退断点调试的使用

  • 回退断点
  • 回退断点按钮 IDEA开发工具的Debug使用 - 图11
  • 作用
  • 回退到当前方法的调用处。
  • 当想重新查看该方法体的执行过程时，不用重新启动Debug，可以使用回退断点方式。

09_运行到光标处

  • 运行到光标处
  • 使程序运行到光标处，而无需设置断点。
  • 运行光标处按钮 （F9）IDEA开发工具的Debug使用 - 图12
  • 作用

10_计算表达式

  • 计算表达式
  • 计算表达式按钮（Alt + F8）IDEA开发工具的Debug使用 - 图13
    IDEA开发工具的Debug使用 - 图14
  • 作用
  • 设置变量，在计算表达式的框里，可以改变变量的值，这样有时候就能很方便我们去调试各种值的情况了。

2、第二组按钮，共7个按钮，从上到下依次如下：

IDEA开发工具的Debug使用 - 图15

[图2.2]

Rerun ‘xxxx’：重新运行程序，会关闭服务后重新启动程序。

Update ‘tech’ application (Ctrl + F5)：更新程序，一般在你的代码有改动后可执行这个功能。而这个功能对应的操作则是在服务配置里，如图2.3。

Resume Program (F9)：恢复程序，比如，你在第20行和25行有两个断点，当前运行至第20行，按F9，则运行到下一个断点(即第25行)，再按F9，则运行完整个流程，因为后面已经没有断点了。

Pause Program：暂停程序，启用Debug。目前没发现具体用法。

Stop ‘xxx’ (Ctrl + F2)：连续按两下，关闭程序。有时候你会发现关闭服务再启动时，报端口被占用，这是因为没完全关闭服务的原因，你就需要查杀所有JVM进程了。

View Breakpoints (Ctrl + Shift + F8)：查看所有断点，后面章节会涉及到。

Mute Breakpoints：哑的断点，选择这个后，所有断点变为灰色，断点失效，按F9则可以直接运行完程序。再次点击，断点变为红色，有效。如果只想使某一个断点失效，可以在断点上右键取消Enabled，如图2.4，则该行断点失效。

[图2.3]：更新程序，On ‘Update’ actions，执行更新操作时所做的事情，一般选择’Update classes and resources’，即更新类和资源文件。

一般配合热部署插件会更好用，如JRebel，这样就不用每次更改代码后还要去重新启动服务。如何激活JRebel，在最后章节附上。

下面的On frame deactivation，在IDEA窗口失去焦点时触发，即一般你从idea切换到浏览器的时候，idea会自动帮你做的事情，一般可以设置Do nothing，频繁切换会比较消耗资源的。

IDEA开发工具的Debug使用 - 图16

[图2.4]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图17

三、变量查看

在Debug过程中，跟踪查看变量的变化是非常必要的，这里就简单说下IDEA中可以查看变量的几个地方，相信大部分人都了解。

1、如下，在IDEA中，参数所在行后面会显示当前变量的值。

IDEA开发工具的Debug使用 - 图18

[图3.1]

2、光标悬停到参数上，显示当前变量信息。点击打开详情如图3.3。我一般会使用这种方式，快捷方便。

IDEA开发工具的Debug使用 - 图19

[图3.2]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图20

[图3.3]

3、在Variables里查看，这里显示当前方法里的所有变量。

IDEA开发工具的Debug使用 - 图21

[图3.4]

4、在Watches里，点击New Watch，输入需要查看的变量。或者可以从Variables里拖到Watche里查看。

IDEA开发工具的Debug使用 - 图22

[图3.5]

如果你发现你没有Watches，可能在下图所在的地方。

IDEA开发工具的Debug使用 - 图23

[图3.6]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图24

[图3.7]

四、计算表达式

在前面提到的计算表达式如图4.1的按钮，Evaluate Expression (Alt + F8) 。可以使用这个操作在调试过程中计算某个表达式的值，而不用再去打印信息。

IDEA开发工具的Debug使用 - 图25

[图4.1]

1、按Alt + F8或按钮，或者，你可以选中某个表达式再Alt + F8，弹出计算表达式的窗口，如下，回车或点击Evaluate计算表达式的值。

这个表达式不仅可以是一般变量或参数，也可以是方法，当你的一行代码中调用了几个方法时，就可以通过这种方式查看查看某个方法的返回值。

IDEA开发工具的Debug使用 - 图26

[图4.2]

2、设置变量，在计算表达式的框里，可以改变变量的值，这样有时候就能很方便我们去调试各种值的情况了不是。

IDEA开发工具的Debug使用 - 图27

[图4.3]

五、智能步入

想想，一行代码里有好几个方法，怎么只选择某一个方法进入。之前提到过使用Step Into (Alt + F7) 或者 Force Step Into (Alt + Shift + F7)进入到方法内部，但这两个操作会根据方法调用顺序依次进入，这比较麻烦。

那么智能步入就很方便了，智能步入，这个功能在Run里可以看到，Smart Step Into (Shift + F7)，如图5.1

IDEA开发工具的Debug使用 - 图28

[图5.1]

按Shift + F7，会自动定位到当前断点行，并列出需要进入的方法，如图5.2，点击方法进入方法内部。

如果只有一个方法，则直接进入，类似Force Step Into。

IDEA开发工具的Debug使用 - 图29

[图5.2]

六、断点条件设置

通过设置断点条件，在满足条件时，才停在断点处，否则直接运行。

通常，当我们在遍历一个比较大的集合或数组时，在循环内设置了一个断点，难道我们要一个一个去看变量的值？那肯定很累，说不定你还错过这个值得重新来一次。

1、在断点上右键直接设置当前断点的条件，如图6.1，我设置exist为true时断点才生效。

IDEA开发工具的Debug使用 - 图30

[图6.1]

2、点击View Breakpoints (Ctrl + Shift + F8)，查看所有断点。

Java Line Breakpoints 显示了所有的断点，在右边勾选Condition，设置断点的条件。

勾选Log message to console，则会将当前断点行输出到控制台，如图6.3

勾选Evaluate and log，可以在执行这行代码是计算表达式的值，并将结果输出到控制台。

IDEA开发工具的Debug使用 - 图31

[图6.3]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图32

3、再说说右边的Filters过滤，这些一般情况下不常用，简单说下意思。

Instance filters：实例过滤，输入实例ID(如图6.5中的实例ID)，但是我这里没有成功，不知道什么原因，知道的朋友留个言。

Class filters：类过滤，根据类名过滤，同样没有成功…

Pass count：用于循环中，如果断点在循环中，可以设置该值，循环多少次后停在断点处，之后的循环都会停在断点处。

[图6.4]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图33

[图6.5]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图34

4、异常断点，通过设置异常断点，在程序中出现需要拦截的异常时，会自动定位到异常行。

如图6.6，点击+号添加Java Exception Breakpoints，添加异常断点。然后输入需要断点的异常类，如图6.7，之后可以在Java Exception Breakpoints里看到添加的异常断点。

我这里添加了一个NullPointerException异常断点，如图6.8，出现空指针异常后，自动定位在空指针异常行。

[图6.6]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图35

[图6.7]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图36

[图6.8]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图37

七、多线程调试

一般情况下我们调试的时候是在一个线程中的，一步一步往下走。但有时候你会发现在Debug的时候，想发起另外一个请求都无法进行了？

那是因为IDEA在Debug时默认阻塞级别是ALL，会阻塞其它线程，只有在当前调试线程走完时才会走其它线程。可以在View Breakpoints里选择Thread，如图7.1，然后点击Make Default设置为默认选项。

[图7.1]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图38

切换线程，在图7.2中Frames的下拉列表里，可以切换当前的线程，如下我这里有两个Debug的线程，切换另外一个则进入另一个Debug的线程。

[图7.2]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图39

另外一个版本

多线程同时运行时，谁先执行，谁后执行，完全是看CPU心情的，无法控制先后，运行时可能没什么问题，但是调试时就比较麻烦了，最明显的就是断点乱跳，一会儿停这个线程，一会儿停在另一个线程，比如下图：

IDEA开发工具的Debug使用 - 图40

如果想希望下一个断点位置是第2句诗句，可能要失望了：

IDEA开发工具的Debug使用 - 图41

如果想让线程在调试时，想按自己的愿意来，让它停在哪个线程就停在哪个线程，可以在图中3个断点的小红点上右击，

IDEA开发工具的Debug使用 - 图42

即：Suspend挂起的条件是按每个线程来，而非All。把这3个断点都这么设置后，再来一发试试

IDEA开发工具的Debug使用 - 图43

注意上图中的红框位置，断点停下来时，这个下拉框可以看到各个线程（注：给线程起个容易识别的名字是个好习惯！），我们可以选择线程“天空中的飞鸟”

IDEA开发工具的Debug使用 - 图44

断点如愿停在了第2句诗。

八、回退断点

在调试的时候，想要重新走一下流程而不用再次发起一个请求？

1、首先认识下这个方法调用栈，如图8.1，首先请求进入DemoController的insertDemo方法，然后调用insert方法，其它的invoke我们且先不管，最上面的方法是当前断点所在的方法。

[图8.1]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图45

2、断点回退

所谓的断点回退，其实就是回退到上一个方法调用的开始处，在IDEA里测试无法一行一行地回退或回到到上一个断点处，而是回到上一个方法。

回退的方式有两种，一种是Drop Frame按钮(图8.2)，按调用的方法逐步回退，包括三方类库的其它方法(取消Show All Frames按钮会显示三方类库的方法，如图8.3)。

第二种方式，在调用栈方法上选择要回退的方法，右键选择Drop Frame(图8.4)，回退到该方法的上一个方法调用处，此时再按F9(Resume Program)，可以看到程序进入到该方法的断点处了。

但有一点需要注意，断点回退只能重新走一下流程，之前的某些参数/数据的状态已经改变了的是无法回退到之前的状态的，如对象、集合、更新了数据库数据等等。

图[8.2]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图46

图[8.3]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图47

图[8.4]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图48

另外一个版本说明

该技巧最适合特别复杂的方法套方法的场景，好不容易跑起来，一不小心手一抖，断点过去了，想回过头看看刚才的变量值，如果不知道该技巧，只能再跑一遍。

IDEA开发工具的Debug使用 - 图49

参考上图，method1方法调用method2，当前断点的位置j=100，点击上图红色箭头位置的Drop Frame图标后，时间穿越了

IDEA开发工具的Debug使用 - 图50

退回上一步

回到了method1刚开始调用的时候，变量i变成了99，没毛病吧，老铁们，是不是很6 😃

注：好奇心是人类进步的阶梯，如果想知道为啥这个功能叫Drop Frame，而不是类似Back To Previous 之类的，可以去翻翻JVM的书，JVM内部以栈帧为单位保存线程的运行状态，drop frame即扔掉当前运行的栈帧，这样当前“指针”的位置，就自然到了上一帧的位置。

九、中断Debug

想要在Debug的时候，中断请求，不要再走剩余的流程了？

有些时候，我们看到传入的参数有误后，不想走后面的流程了，怎么中断这次请求呢(后面的流程要删除数据库数据呢…)，难道要关闭服务重新启动程序？嗯，我以前也是这么干的。

确切的说，我也没发现可以直接中断请求的方式(除了关闭服务)，但可以通过Force Return，即强制返回来避免后续的流程，如图9.1。

点击Force Return，弹出Return Value的窗口，我这个方法的返回类型为Map，所以，我这里直接返回 results，来强制返回，从而不再进行后续的流程。或者你可以new HashMap<>()。

[图9.1]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图51

[图9.2]

IDEA开发工具的Debug使用 - 图52

断点处添加 log

很多程序员在调试代码时都喜欢 print 一些内容，这样看起来更直观，print 完之后又很容易忘记删除掉这些没用的内容，最终将代码提交到 remote，code review 时又不得不删减这些内容重新提交，不但增加不必要的工作量，还让 log tree 的一些节点没有任何价值

IntelliJ IDEA 提供 Evaluate and Log at Breakpoints 功能恰巧可以帮助我们解决这个问题, 来看下面代码：

  1. `public static void main(String[] args) {
  2.   ThreadLocalRandom random = ThreadLocalRandom.current();
  3.   int count = 0;
  4.   for (int i = 0; i < 5; i++) {
  5.    if (isInterested(random.nextInt(10))) {
  6.     count++;
  7.    }
  8.   }
  9.   System.out.printf("Found %d interested values%n", count);
  10.  }
  12.  private static boolean isInterested(int i) {
  13.   return i % 2 == 0;
  14.  }` 
  16. ![](https://csdnimg.cn/release/blogv2/dist/pc/img/newCodeMoreWhite.png)
  18. *   1
  19. *   2
  20. *   3
  21. *   4
  22. *   5
  23. *   6
  24. *   7
  25. *   8
  26. *   9
  27. *   10
  28. *   11
  29. *   12
  30. *   13
  31. *   14
  32. *   15
  33. *   16

假如我们想在第 15 行查看每次调用，随即出来的 i 的值到底是多少，我们没必要在这个地方添加任何 log，在正常加断点的地方使用快捷键 Shift + 鼠标左键，就会弹出下面的内容

IDEA开发工具的Debug使用 - 图53

勾选上 Evaluate and log, 并自定义你想查看的 log / 变量，比如这里的 "interested" + i, 这样以 Debug 模式运行程序（正常模式运行，不会打印这些 log）：

  1. interested 7
  2. interested 5
  3. interested 1
  4. interested 2
  5. interested 0
  6. Found 2 interested values

如果你在多处添加了这种断点，简单的看 log 可能偶尔还是不够直观，可以勾选上面图片绿色框线的 "Breakpoint hit" message :

  1. Breakpoint reached at top.dayarch.TestDebug.isInterested(TestDebug.java:49)
  2. interested 6
  3. Breakpoint reached at top.dayarch.TestDebug.isInterested(TestDebug.java:49)
  4. interested 0
  5. Breakpoint reached at top.dayarch.TestDebug.isInterested(TestDebug.java:49)
  6. interested 9
  7. Breakpoint reached at top.dayarch.TestDebug.isInterested(TestDebug.java:49)
  8. interested 8
  9. Breakpoint reached at top.dayarch.TestDebug.isInterested(TestDebug.java:49)
  10. interested 1
  11. Found 3 interested values
  12. Disconnected from the target VM, address: '127.0.0.1:0', transport: 'socket'
  14. Process finished with exit code

如果你想要更详细的信息，那就勾选上 Stack trace (大家自己查看运行结果吧)，有了这个功能，上面说的一些问题都不复存在了

另外一个版本说明

IDEA开发工具的Debug使用 - 图54

IDEA开发工具的Debug使用 - 图55

当断点到这里的时候就会输出下面的内容.
IDEA开发工具的Debug使用 - 图56

字段断点

如果你阅读源码，你一定会有个困扰，类中的某个字段的值到底是在哪里改变的，你要一点点追踪调用栈，逐步排查，稍不留神，就可能有遗漏

我们可以在 IntelliJ IDEA 中为某个字段添加断点，当字段值有修改时，自动跳到相应方法位置

使用起来很简单：

  1. 在字段定义处鼠标左键添加断点（会出现「眼睛」的图标）
  2. 在「眼睛」图标上鼠标右键
  3. 在弹框中勾选上 Field access 和 Field modification 两个选项

IDEA开发工具的Debug使用 - 图57

如果修改字段值的方法比较多，也可以在 Condition 的地方定义断点进入条件, 有了这个功能的加成，相信你阅读源码会顺畅许多

异常断点

除了阅读源码，一定是遇到了异常我们才开始调试代码，代码在抛出异常之后会自动停止，但是我们希望：

代码停在抛出异常之前，方便我们查看当时的变量信息

这时我们就用到了 Exception Breakpoints, 当抛出异常时，在 catch 的地方打上断点，可以通过下图的几个位置获取栈顶异常类型，比如这里的 NumberFormatException

IDEA开发工具的Debug使用 - 图58

知道异常类型后，就可以按照如下步骤添加异常断点了：

IDEA开发工具的Debug使用 - 图59

然后在弹框中选择 NumberFormatException

IDEA开发工具的Debug使用 - 图60

重新以 Debug 模式运行程序：

IDEA开发工具的Debug使用 - 图61

程序「一路绿灯式」定位到抛出异常的位置，同时指出当时的变量信息，三个字：稳，准，狠，还有谁？

方法断点

当阅读源码时，比如 Spring，一个接口的方法可能被多个子类实现，当运行时，需要查看调用栈逐步定位实现类，IDEA 同样支持在接口方法上添加断点（快捷键 cmd+F8/ctrl+F8）：

  1. 鼠标左键在方法处点击断点（♦️形状）
  2. 断点上鼠标右键

勾选上绿色框线上的内容，同样可以自定义跳转条件 Condition

IDEA开发工具的Debug使用 - 图62

当以 Debug 模式运行程序的时候，会自动进入实现类的方法（注意断点形状）：

IDEA开发工具的Debug使用 - 图63

看到这你应该想到常见的 Runnable 接口中的 run 方法了，同样是有作用的，大家可以自行去尝试了