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挖掘IntelliJ IDEA的调试功能

本文介绍了 IntelliJ IDEA 的一些相对不那么广为人知，但是又很实用的调试功能。希望能让你的IDE发挥出最大的功效！本文使用的IDEA版本是 2018.1 社区版，快捷键是 Mac OS X 。本文的兄弟篇是挖掘IntelliJ IDEA的实用功能。

断点

断点类型

一般来说调试时，我们都是在代码行上鼠标一点，然后运行测试，遇断点所在的行即停，这就是所谓的行断点。IDEA支持以下几种断点类型：

行断点（Line Breakpoints）：就是我们最经常用的方式。
方法断点（Method Breakpoints）：如果你看到代码调用了一个接口，但不知道具体会跑在哪个实现上，便可以在接口上设置断点，这样不管哪个子类运行到这个方法都会停下来。
异常断点（Exception Breakpoints）：可以在 Run -> View Breakpoints 中的 Java Exception Breakpoints 里添加异常的具体类型。这样的话，程序中一旦发生了这种异常马上就会停下来。
字段断点（Field Watchpoints）：可以设置在字段上，这样读写字段都可以触发。需要注意的是，默认只有写才会停下，想要让读取时也停下，需要右击断点，在 Watch 的 Field access 上打勾才行。

条件断点

断点是可以设置条件的，这样便可以只在关心的时候停下来。比如说循环里处理一堆字符串，但是只关心特定的字符串，那条件断点便可以派上用场。按住Shift键设置断点，或是右击断点之后选择 More 来打开以下界面：

上图就是设置条件断点的界面，直接在 Condition 里输入条件即可，如 "ggg".equals(name) 。需要注意的是， Suspend 默认是没有打勾的，必须勾选上才能让程序暂停。另外，辛辛苦苦设置的特定断点，是可以拖拽到别的地方去的，这样就省的到处敲来敲去的了。还有一个小技巧是按住Alt的同时设置断点，可以让断点仅停一次便自动消失。在设置临时断点时有点用。

无断点暂停

如果在很长的循环时不知道程序运行到哪里了，可以在调试时点击调试窗口上的 Pause Program ，这样程序便能在当前执行的地方暂停。另外，运行到光标（Run to cursor）也可以在没有设置断点的时候让程序运行到光标所在行时暂停。

调试技巧

下面介绍一些调试的小技巧。

智能进入（Smart step into）

当调试程序运行到类似这样的句子时，如果你想看的是 actor.action 方法，那么进入这个方法就相对麻烦一些。

actor.action(actionProvider.provide(action.getName()));

这时可以使用调试窗口上的智能进入，程序会弹出一个对话框，我们选择需要的调用处即可。算是一个提升调试效率的小技巧。

官方文档传送门： https://www.jetbrains.com/help/idea/debugging-code.html#d181035e286

表达式评估（Evaluate expression）

这应该是大部分人都知道的技巧了，可以通过表达式评估来重新赋值当前的变量，以便让程序运行到其它的分支去。当然也可以在 Variables 窗口中，右击想要改变的变量，选择 Set Value 。不过表达式评估里可以轻松增加新变量、动态import新类库等，功能更加强大。

官方文档传送门： https://www.jetbrains.com/help/idea/evaluating-expressions.html

远程调试（Remote debug）

如果运行的实例在其它机器（或者虚拟机、docker）上，只要实例设置了以下参数，就可以通过远程调试连接到 8000 端口进行调试。

-Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,address=8000,server=y,suspend=y

官方文档传送门： https://www.jetbrains.com/help/idea/debugging-code.html#d181035e408

对于IDEA来说，只需要在 Run -> Edit Configuration 里，增加一个 Remote ，设置主机 Host 和端口 Port ，然后调试它即可。

弃栈帧（Drop frame）

Visual Studio好的一点是调试时可以拖拽当前执行的位置，方便反复查看。虽然IDEA没有这样的功能，但是它可以使用弃栈帧来把当前调用栈的第一栈帧丢弃掉，相当于重新开始当前调试的方法。使用方法也算简单，在要丢弃的栈帧上右击，选择 Drop Frame 即可。或者直接单击调试窗口的 Drop Frame 按钮。不过需要注意的是，如果对象在子方法运行时发生了变化，是不会再变回去的。

官方文档传送门： https://www.jetbrains.com/help/idea/debugging-code.html#d181035e308

强制抛异常（Throw an exception）：

这是IDEA 2018年加入的新功能，可以直接在调试中抛出指定的异常。使用方法跟上面的弃栈帧类似，右击栈帧并选择 Throw Exception ，然后输入如下代码即可：

throw new NullPointerException()

官方文档传送门： https://www.jetbrains.com/help/idea/altering-the-program-s-execution-flow.html#throw_exception

强制返回（Force return）：

这是IDEA2015版时增加的功能，类似上面的手动抛异常，只不过是返回一个指定值罢了。使用方法跟上面也都类似，右击栈帧并选择 Force Return ，然后输入要返回的值即可。如果是 void 的方法那就更简单了，连返回值都不用输。

官方文档传送门： https://www.jetbrains.com/help/idea/altering-the-program-s-execution-flow.html

自动载入变化代码（Reload changes）

利用Java虚拟机提供的HotSwap功能，我们可以做到一边调试一边改代码。只要在修改完代码之后，点击 Run -> Reload Changed Classes 即可。不过HotSwap有一些限制，例如不支持static的字段和方法等。

官方文档传送门： https://www.jetbrains.com/help/idea/altering-the-program-s-execution-flow.html#reload_classes

显示方法返回值（Show method return values）

调试窗口里的 Settings -> Show Method Return Values 开关可以显示方法的返回值。例如以下方法：

private double random(){
    return Math.random();
}

只要在 return 上设断点然后 Step Over ，或者在方法内部的任何地方设断点然后 Step Out 一下，便可以在调用处的变量窗口看到一个类似于这样的值： Test.random() = 0.28735657504865864 。在这个方法调用没有赋值给变量时（如 if (random() < 10) ）还挺有用的。

调试流（Trace Current Stream Chain）

前面说了Visual Studio的好，但是它调试时不能看lambda的值也真是挺恶心的，据说2015版以后开始支持有限的lambda了。IDEA在这方面就做的非常到位。Java 8带来的Stream里面到底是什么，有时候很难知道。通过IDEA提供的这个功能，我们可以很轻松地看到流在各个步骤之间的变化。如下图：

展平模式（Flat Mode）更是提供了全局的视角：

使用这个功能也非常简单，当程序在lambda表达式的任意处停下时，单击调试窗口的 Trace Current Stream Chain 按钮即可。

官方文档传送门： https://www.jetbrains.com/help/idea/analyze-java-stream-operations.html

调试内存泄漏（Memory View）

内存泄漏是一个比较头疼的问题，好在IDEA提供了内存分析工具，只要单击调试窗口右上角的 Restore ‘Memory’ View 就能看到内存窗口，然后点击其中的 Click to load the classes list 就能看到当前内存的对象分布情况。然后可以据此分析到底是哪个类的对象数量看起来有问题。

官方文档传送门： https://www.jetbrains.com/help/idea/analyze-objects-in-the-jvm-heap.html