Eclipse 調試器 零距離接觸實戰(zhàn)技巧

調試的方法雖然千千萬萬,但歸根結底,就是找到引發(fā)錯誤的代碼。Eclipse調試器的目標是讓程序員能對本地或遠程程序進行錯誤偵測與診斷。該調試器提 供所有標準調試功能,包括進行單步執(zhí)行、設置斷點和值、檢查變量和值以及暫掛和恢復線程的能力。這篇文章主要講述Eclipse調試器,包括Debug視 圖,斷點的設置,Java代碼的調試等等。與一些理論性較強的文章相比,本文更注重實踐,為讀者提供更加使用的調試技巧。
Eclipse 平臺的最大特色是插件化(Plugin)。調試是任何程序員都無法回避的工作。因此Eclipse的內置插件Java開發(fā)工具包(Java Development Toolkit,簡稱JDT)中集成了一個功能強大的Java調試器(Debugger)。實際上,JDT是Eclipse工作平臺(Eclipse Platform Workbench)的基礎工具,除了調試器,還提供透 視圖、視圖、編輯器、搜索等Eclipse基礎功能。
由于Eclipse調試器采用了基于客戶端/服務器的設計模式,遠程應用的調試變得與本地一樣簡單。其工作原理是,本地Eclipse工作平臺充當調試的客戶端,而遠程應用所在的機器則充當了調試服務器的角色。
Debug 視圖
Debug視圖作為Eclipse調試器透 視圖的一部分,管理與程序調試相關的功能。如圖所示,Debug視圖呈樹狀結構,每一個線程對應一樹節(jié)點。圖中顯示的是暫掛線程Main的調試堆棧幀結構。
作為標準的Java調試平臺,Debug視圖提供了許多執(zhí)行控制命令(Execution Control Commands),用于在程序中設置/取消斷點,單步執(zhí)行,暫掛與恢復線程。以下是一些常用的執(zhí)行控制命令:
1. Layout布局
Debug視圖的布局與斷點調試等主體功能相比,顯得并不那么乍眼,因此也常被人忽略,不過Eclipse的魅力之一就是它的細節(jié)做的特別完美。我們簡單介紹一下Debug視圖布局的特點,如圖所示。
第一個特點是Automatic功能。選擇菜單選項Layout -> Automatic,可以實現Debug視圖在樹狀模式與Breadrumb模式之間的自動互換。相信很多編程人員都喜歡Breadrumb模式,向面包片一樣,一層一層的,直觀,醒目。
Layout菜單的第二個特點Breadrumb模式。選擇菜單選項Layout -> Breadcrumb,打開Breadrumb模式。除此之外,選擇菜單選項Layout -> Auto-Expand Breadcrumb,可實現自動展開Breadrumb模式。當選擇下拉框時,可自動定位到暫掛線程的調試堆棧幀。這個細節(jié)對于編程人員來說,也是非常 的方便。
2. 調試啟動停止等相關命令
Debug視圖提供了諸多的啟??刂泼睿蟹ㄉ吓c其它的調試器可能稍微有些不同,具體如下:
啟動調試視圖:Eclipse提供三種方式來啟動程序(Launch)的調試,分別是通過菜單(Run –> Debug)、圖標(“綠色臭蟲”)以及快捷鍵(F11),在這一點上,與其他命令(例如Run)類似。
停止調試:Eclipse通過Terminate命令終止對本地程序的調試。特別的,對于遠程程序的調試,Eclipse使用 Disconnect命令來終止與遠程JVM的socket連接。前面我們談到,Eclipse調試器采用了基于客戶端/服務器的設計模式,本地 Eclipse工作平臺充當調試的客戶端,而遠程應用所在的JVM則充當了調試服務器的角色。簡單的說,Terminate命令終止本地調 試,Disconnect命令終止遠程調試。Terminate/Disconnect All終止所有的調試,包括本地與遠程。
重新啟動調試:Eclipse通過Relaunch命令重新啟動調試。這里需要指出的是Relaunch支持兩種重啟動模式,一種是針對已經停止的程序調 試,另一種是針對Active的當程序調試。前者不難理解,效果上等同于Terminate+Launch。后者的處理方式有些不同,效果上則等同于 Launch一個新的Debug項。實際上,針對后一種情況,我們通常采用Eclipse的Terminate and Relaunch命令來達到重啟Debug的目的。
刪除調試項:Eclipse支持針對多個程序的調試。我們稱每一項對應一個Debug Item。Remove命令將某一個Debug Item從當前的Debug視圖中刪除。不過,Remove命令只適用于已停止的Debug Item,而對于運行中的Debug Item,Eclipse提供了Terminate and Remove命令。假如想停止并清除所有的Debug Item,則可以通過Terminate and Remove All命令。此外,Eclipse還提供了Copy Stack命令或者快捷鍵Ctr+C,可將調試堆棧幀內容拷貝至剪貼板中,這樣效果上就等同于“撤銷”。
以上這些命令雖然有些瑣碎,但是非常能反映Eclipse對細節(jié)的把握與控制。
3. 單步執(zhí)行
相信任何調試人員對單步調試非常的熟悉。Eclipse提供step into、step over、 step return三個命令來支持單步調試。三者的具體區(qū)別是:step into(快捷鍵F5)就是單步執(zhí)行,遇到子函數就進入并且繼續(xù)單步執(zhí)行;step over(快捷鍵F6)是在單步執(zhí)行時,在函數內遇到子函數時不會進入子函數內單步執(zhí)行,而是將子函數整個執(zhí)行完再停止,也就是把子函數整個作為一步。 step return(快捷鍵F7)就是單步執(zhí)行到子函數內時,用step return就可以執(zhí)行完子函數余下部分,并返回到上一層函數。說的通俗點就是,step into:進入子函數,step over:越過子函數,但子函數會執(zhí)行,step return:跳出子函數。
此外,Eclipse還提供了Run to line(快捷鍵Ctr + R)功能,從開始處運行程序,到正在執(zhí)行的斷點暫停。
4. Drop to Frame
Drop to Frame功能雖然不屬于單步調試的核心,但是該功能非常的適用,它為調試人員提供了調試回退的機會。Drop to Frame可以重新跳到當前方法的開始處重新執(zhí)行,并且所有上下文變量的值也相應回到初始時刻,如圖所示。
5. Step Filters
當在你調試的時候,你只希望查看自己的代碼,而不是從JDK或者是其他庫中的代碼,甚至是你也想屏蔽自己代碼庫中的框架部分代碼。
針對這樣的需求,Eclipse提供了逐步過濾器(Step Filters)選項指的是一直執(zhí)行直到遇到未經過濾的位置或斷點。Step Filters功能由Use Step Filters,Edit Step Filters,Filter Type,Filter Package四項組成。
具體操作如下:
步驟 1: Windows -> Preferences -> Java -> Debug -> Step Filtering.
步驟 2:選擇‘Use Step Filters’.
步驟 3:在屏幕上選中所需的選項。你可以添加你自己代碼庫中的部分代碼。
步驟 4:點擊‘Apply’.
原理上,Edit Step Filter命令用于配置Step Filter規(guī)則,而Filter Type與Filter Package分別指的是過濾的Java類型與Java Package,如圖所示。
6. 聲明選項
Open Declared Type命令會打開當前調試堆棧幀的類型聲明編輯器。而Open Declared Type Hierarchy則展現的是完整的層次結構,如圖所示。
7. 線程的暫掛/恢復
Eclipse通過Suspend與Resume來支持線程的暫掛與恢復。一般來講,Suspend適用于多線程程序的調試,當需要查看某一個線程的堆棧 幀及變量值時,我們可以通過Suspend命令將該線程暫掛。Resume用于恢復。有兩種Resume需要注意:第一是當在調試過程中修改程序代碼,然 后保存,點擊Resume,此時程序會暫掛于斷點。第二是當程序拋出異常時,運行Resume,程序也會暫掛于斷點。
8. Show Monitor命令
Show Monitor命令可實時顯示變量的值。舉個例子,我們寫一個簡單的HelloWorld程序。
以下是代碼片段:
/**
* Hello World
*/
public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
Line 11: Object mutex = new Object();
synchronized (mutex) {
System.out.println("Hello World!");
}
}
}
如圖所示,Show Monitor對應的監(jiān)視信息會以“鑰匙”的形式出現在當前stack frame前面。當前信號量的id為16。
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