java 必备技能Debug详解

旧城以南dev
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一、前言

在我们以往的程序执行中，只能看到控制台上展示的最终结果，无法直观清晰地看到程序内部每一个变量的加载，更迭，以及代码执行的内部逻辑。而Debug（断点调试），可以让我们打破这层壁障。就像三体中的从四维碎片看三维中的人类一样，人类的每一根血管每一个内部器官都清晰展现在眼前。Debug可以把程序的每一个细节和每一次变化展现在我们面前，让我们直观地看到程序执行的过程，了解代码执行的来龙去脉。

二、概述 ：

断点调试是指在程序的某一行设置一个断点，调试时，程序执行到断点处就会停止，之后可以由程序员决定是否要继续往下调试，你可以手动控制一步一步往下执行，直至程序执行完毕；也可以设置多个断点，并直接跳转到下一个断点；或者直接退出调试。若程序报错，可以调试到出错代码行并停下，通过分析找到当前Bug。熟练掌握Debug，不仅可以帮助我们更容易理解源码，也可以帮助我们在开发中更容易找到Bug。

注意 :

在断点调试过程中，程序处于运行状态，且以堆内存中真正的对象来执行。

调试过程中可以看到各个变量当前的值。

调试过程中可以动态下断点。

若代码中一个断点都没有设置，那么Debug和普通运行的效果是一样的。

三、如何使用 :

1.IDEA中Debug常用的五个快捷键介绍 :

① F7 (跳入）：跳入方法内。当调试到某个调用方法的语句时，你可以选择按下F7跳入该方法。
② Alt + Shift + F7 （跳入_牛逼版）：强制跳入方法内。

PS ：说到“强制”的问题就不得不提一嘴—— IDEA默认情况下不让你随便进入源码，但我们可以通过配置进行修改:

依次点击Setting ——> Build,Execution, Deployment ——> Debugger ——> Stepping，然后将“Do not step into the classes”中的java.*和javax.*取消勾选即可

③ F8（跳过）：逐行执行代码，按一下F8就执行一行。（如果有循环结构，直到跳出循环）
④ Shift + F8 （跳出）：跳出方法，与F7效果相对。比如，当我想在调试过程中查看方法源码时，我可以使用F7或者Alt + Shift + F7跳入方法；当我不想看了，想回去原来跳入方法前的地方，那么按下Shift + F8就 🆗了。
⑤ F9（ resume(中断后继续)）：按下F9可以立即执行到下一个断点处。

2.Debug界面图示 :

up先随便找个等会儿准备演示Debug的类，点击Debug即可进入Debug界面，如下图所示 :

图片.png

Debug界面图如下所示 :

图片.png 下面带大家简单“解剖”一下这张Debug界面图 首先，最上面这一栏是重要的功能区，如下图所示 :

图片.png

1.左面的Debugger 和 Console分别代表了Debug界面 和 控制台界面，当Console左下角出现小图标时（就比如现在这样），说明控制台有信息打印出来，你可以点击Console跳转过去查看。

2.对于右面挨过来的这几个小图标（按照我们之前介绍五个快捷键时的顺序来） :

图片.png

3.其次，下面那一块白色框区域，是实时显示变量的更迭和变化情况的，也就是变量区。

图片.png

4.最左面那一栏，小按钮一堆，不用说也肯定是个功能区。这里我们只说两个按钮。

图片.png

四、代码演示 :

测试数组下标越界异常：

以Demo_two类作为一个演示类，Demo_two类代码如下 :

public class Demo_two {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = new int[]{11, 5, 211, 985, 77};
 
        for (int i = 0; i <= array.length; i++) {        //
            System.out.println("数组的第" + (i+1) + "个元素为 : " + array[i]);
        }
        System.out.println("-------------------------------");
        System.out.println("for循环结束，程序退出。");
    }
}

在第6行设置断点，进入Debug后通过F8（跳入）逐行调试代码。注意，数组下标都是从0开始的，所以我们一般用for循环遍历数组时，循环变量的范围通常是0 ≤ i < array.length。假设将i的范围写作现在这个样子：0 ≤ i ≤ array.length，因为数组最大的下标是array.length - 1，根本不存在array.length这个下标，因此肯定会报数组下标越界异常。

GIF演示图如下 :

266dea6804475946f32ae56d4bd00971.gif 大家注意看，当执行完第6行定义数组的代码时，变量区可以清楚地将数组的信息加载出来，比如数组的长度，以及每个元素的索引和值分别是什么。最重要的是，当i变量的值变成5时，理论上数组已经没有下标为5的元素了，但是我们就是要测试越界异常嘛，i = 5是仍然满足for循环的条件语句的。但是，当i = 5时，

变量区已经提示我们array[i] = java.lang.IndexOutOfBoundsException.....

这时候，如果接着执行F8操作，jvm就会在控制台打印出异常信息，并告诉你下标5越界啦,如下图所示 :

图片.png

五、总结 :

Debug不仅可以帮助我们看清程序执行的来龙去脉，帮助我们清楚地展现出变量的更迭和变化情况；而且在实际开发中，Debug可以帮助我们更轻松地看懂源码，更容易找到程序的bug，因此，熟练掌握Debug对于一个程序员来讲非常重要。当然，本篇博文主要限于Debug的快速入门。Debug的实际应用之后也会出博文分享。感谢阅读！

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