Java新手进阶(大头菜联盟)--调试程序

    调试(英文Debug)，作为一项很重要的技能，培训机构基本上不怎么给讲，可能是觉得过于简单。但恰恰是这个最基础的技能，导致很多同学第一天上班就被辞退，他们的代码满篇都是使用System.out.print()的打印输出代码，程序被这些代码搞得乱七八糟，不堪入目。

    很多同学疑惑为什么不可以用System.out.print()呢，这里简单给大家讲几点原因，自己品一品是不是这样的。

1.问题排查解决后，这些打印代码应该删除，保持代码整洁。很多时候，在删除代码的时候，又改错了其他的代码，重新引入新的问题。

2.问题定位需要多次追加打印语句，每修改一次代码，就要重新运行一次程序，重新通过输入或点击进入到测试场景。这样重复性的操作多次后，会让你失去耐心，烦躁的心情更不容易分析问题。并且效率极低，每次从运行到进入测试场景，至少也要几十秒，本来清晰连贯的思路，也会被这每一次次的几十秒间隔所打断。

3.最终发布上线后，未删除的打印语句，会影响性能，尤其是在频繁使用的模块里的打印代码。如果里面包含用户名密码等敏感信息也打印出来，会造成信息安全事故。

调试，我们都用在什么地方呢？

大体包括：结果不是预想的，压根没出来结果，确认某些逻辑代码是否运行了，动态修改运行参数。

我们将以Eclipse为例，来介绍开发过程中与我们息息相关的Debug功能。我们先来说几个名词：

断点(BreakPoint)：调试的过程就是把程序以u行为单位，逐行或多行运行。断点就是用来控制程序停在哪里的。

单步执行(Step Over)：一行一行执行。

进入函数(Step Into)：进入调用函数内部，下一个执行点在函数第一行。

跳出函数(Step Out)：退出当前函数，下一个执行点在函数调用的地方。

继续(Resume/Continue)：继续运行，直到下一个断点的到来。

停止(Terminal/Stop)：停止程序。

开始调试

    很多同学在第一步就错了。我们是要调试，不是运行程序。Eclipse工具栏会有两个按钮，一个是运行，一个是调试。很多同学一直都点击的是运行按钮，然后怎么设置断点，也无法进入调试模式。

IDEA开发环境倒是直接把两个按钮的功能合并了，省得大家误解。运行虽然比调试省了很多CPU的开销，速度能快一些，但是实际上区别没有那么明显。所以建议大家在开发阶段都使用调试按钮，养成一个良好的工作习惯。

下面我们来做一个例子，看看怎么来一步步的找出问题所在。假设我们业务是这样子的，前台输入车牌号，点击查询，后台通过车牌号查询车辆的具体信息，包括颜色，车长，轴数，司机姓名，联系方式，然后传递到前台，前台显示出来车辆详细信息。我们这里只调试后台代码，也就是从控制器层开始。前台也是可以调试的，我会单独用一个章节来介绍的。

我们后台的代码是这样子的。

流程就是通过Service取出符合规则的车辆信息，如果参数carNo不为空，取出的列表只有一条，如果为空，取出所有的车辆信息。并且将车辆颜色标识做一个转换，1为红色，2为绿色，3为蓝色。

我们下面举例说明几种常见的问题，及如何来分解决。

场景1: 查看变量值

假设前台输入车牌号，没有传递到后台，导致总是查询不出来指定车牌号的结果。

通过双击代码左侧行号的位置，在函数入口位置设置断点。

以Debug方式启动程序，然后从前台查询触发后台代码。

可以看到已经进入断点位置，代码行部分呈现绿色。这时，服务器是处于暂停状态的，我们可以通过鼠标悬浮在变量上，查看当前变量的值。如下图所示：

我们可以看到carNo变量是空值，所以无法达到预期的效果。

场景2：单步运行

进入断点后，我们想看看颜色标识为1的车辆，颜色转换情况。可以直接将断点设置在if条件里面，

进入断点后，查看carInfo变量的值。标识确实等于1。

然后使用调试工具栏里面的按钮，代码会执行一行。

再次查看变量carInfo,发现color字段已经变成”红色”字符串了。

场景3:进入函数，跳出函数

这个例子的取数据函数是Service的getCarInfo()，如果我们想进到这个函数里面，检查一下逻辑，可以通过进入getCarInfo内部。如果查看的差不多了，想跳出这个函数，可以通过按钮退出当前函数。这两个按钮是配合使用的，一般用于调试过程中，临时决定要进去函数内部查看执行结果。

场景4:变量值，动态修改

假如前台显示颜色的时候，能处理红黄蓝绿.但是我们的数据列表里，没有黄色车辆的信息，需要临时伪造出一个黄色车辆信息，传递给前台看看显示效果。我们可以在不修改代码的情况下，通过调试来完成这个任务。

将断点设置在获取完车辆列表之后的任意位置，进入断点后，

选中list变量，点击鼠标右键，弹出菜单中，选择Watch项，就可以在选项卡中查看变量值了。

选中某个成员变量的值，可以进行修改，回车后修改生效。

这种方式也可以用来在在代码中临时改变条件变量的值，使得程序可以进入某些条件进行结果确认。

场景5:条件断点

假如，这个列表有10条数据，我们想在for循环处理第6条数据的时候停住，做一些测试。同学们可能会说，我将断点设置在for开始位置，然后不停的Resume按钮6次就可以了。但这样也太累了，如果再多一个数量级60条记录的位置，你还会这么做吗。答案显然是否定的。

我们先将断点设置在for循环任意的位置，然后鼠标右键点击断点弹出菜单。选择【Breakpoint Properties】，

在这里选择【Conditional】，下面填上条件就可以了。这里我设置的i==4,表示执行4此后停住。扩展一下，这里还可以使用||, &&进行条件组合。

总结，其实开发过程中的调试工作是必不可少的，不管是Java语言，还是C#,Php,Node.js等等。任何的开发环境Debug功能都是标配的，而且功能几乎是通用的，只是图标稍微有些不同。大家学会了一样，其他的也就贯通了。有兴趣的同学可以尝试使用 IntelliJ IDEA来做一遍。Debug过程避免了，我们频繁的重启，极大地提高了工作效率，希望同学们能多运用，如果配合快捷键使用，效率翻倍。