Eclipse 调试器(引用IT168)
Eclipse 調試器：零距離接觸實戰技巧
2011年11月25日01:29IT168 字號：T|T調試的方法雖然千千萬萬，但歸根結底，就是找到引發錯誤的代碼。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 調試器
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點。圖中顯示的是暫掛線程Main的調試堆棧幀結構。
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作為標準的Java調試平臺，Debug視圖提供了許多執行控制命令(Execution Control Commands)，用于在程序中設置/取消斷點，單步執行，暫掛與恢復線程。以下是一些常用的執行控制命令：
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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。這個細節對于編程人員來說，也是非常的方便。
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2. 調試啟動停止等相關命令
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Debug視圖提供了諸多的啟停控制命令，叫法上與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對細節的把握與控制。
3. 單步執行
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。三者的具體區別是：step into(快捷鍵F5)就是單步執行，遇到子函數就進入并且繼續單步執行;step over(快捷鍵F6)是在單步執行時，在函數內遇到子函數時不會進入子函數內單步執行，而是將子函數整個執行完再停止，也就是把子函數整個作為一步。step return(快捷鍵F7)就是單步執行到子函數內時，用step return就可以執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。
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5. Step Filters
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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。
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6. 聲明選項
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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。
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7. 線程的暫掛/恢復
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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。
/**
* Hello World
*/
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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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【IT168 專稿】
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需要指出的是，不是所有的JVM都支持Show Monitor功能。如果是IBM或者是Oracle的JVM，則要求版本高于1.4，否則提示的是Alert信息：VM does not provide monitor information，如圖所示。
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調試選項配置
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在調試程序之前，需要預先完整地編譯和運行代碼，創建運行配置并確認其正常啟動。舉個例子，假設我們需要調試一個HelloWorld的Java Application程序。我們需要如下步驟：
1. 選擇菜單 Run > Open Run Dialog ，打開Run對話框。在對話框左側的類型列表中選中Java Application，右鍵 > New ，新建一個Java Application運行配置HelloWorld，如下圖所示。
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根據目標程序的類型，Eclipse提供了如下幾種類型調試。Eclipse Application主要針對Eclipse插件本身的調試，Java Applet針對Java瀏覽器小程序的調試，Java Application針對Main函數為如何的Java應用程序，JUnit/JUnit Plug-in Test針對的是基于JUnit框架的單元測試程序的調試，OSGi Framework針對的是基于OSGi框架的程序調試，所謂OSGi 框架指的是提供一個安全的可管理的Java Framework來部署可擴展的Java服務。而Remote Java Application針對的是遠程應用程序的調試。
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2. 配置項目和啟動類。在運行配置HelloWorld的Main Tab頁，指定Project為導入的Test項目，啟動類為HelloWorld，如下圖所示。其中Main class提供了一個選項，即過濾系統庫中的Main函數。
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3. 在運行配置HelloWorld的Arguments Tab頁配置系統屬性、類加載路徑和工作目錄。Argument分兩部分，即Program arguments與VM argument。Program arguments指的是程序所需的參數，由main函數的args[]參數傳入至程序。VM Arguments是設置虛擬機的屬性。假設我們對Test類設置的Program arguments為pro1 pro2 pro3，而VM arguments設置為-DsysProp1=sp1 -DsysProp2=sp2。那么當點擊Run按鈕運行Java Application，完整的命令應該為java -DsysProp1=sp1 -DsysProp2=sp2 Test pro1 pro2 pro3。這里我們不需要指定任何參數。保留空白。
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4. 選擇JRE Tab。Eclipse提供了三種Java運行時選項。分別為Project JRE，Execution enviroment, Alertnate JRE。我們選的是第三種，版本為JDK1.6。
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5. Classpath Tab配置類加載路徑。類路徑可以連接 Java 運行庫和文件系統。它定義編譯器和解釋器應該在何處查找要加載的 .class 文件。它的基本思想是：文件系統的層次結構反映了 Java 包的層次結構，而類路徑則定義了文件系統中的哪個目錄可以作為 Java 包層次結構的根。這里我們采取默認方式。
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6. 在Source Tab配置源文件查看路徑。通過右邊的Add按鈕可以從許多地方(包括文件系統、既存項目等)添加源文件查看路徑項。如果我們在調試需要深入到JDK中，可以通過該Tab添加源代碼。這里配置我們采取默認方式。
7. Environment Tab設置環境變量。我們采取默認方式。
8. Common Tab設置常見的選項，如編碼等。
調試Java
毫無疑問，最常見的調試過程就是設置斷點，以允許檢查在條件語句和循環中的變量和值。要在 Java 透視圖的 Package Explorer 視圖中設置斷點，雙擊所選的源代碼文件，在編輯器中打開它。遍歷全部代碼，將光標放置在含有可疑代碼的那一行的標記欄上(在編輯器區域的左側)。雙擊以設置斷點。
斷點類型
Breakpoints視圖列出當前工作區別設置的所有斷點，如圖所示。按照功能分又可分為：
Java Class Load Breakpoints：當load指定的class時發生。這個在調試class load非常有用。
Java Exception Breakpoints：當發生異常時發生暫掛。如圖，Choose an exception支持占位符*與?。占位符*表示任何字符串，?表示任意一個字符。可以根據需要決定在出現異常的時候是否暫掛當前線程。
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Java Line Breakpoints：Java行斷點。這是最普通的斷點形式。即雙擊程序中某一行最左邊區域，添加一個行斷點。
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Java Method Breakpoints：Java方法斷點。方法斷點就是將斷點打在方法的入口處，如下圖。方法斷點的特別之處在于它可以打在 JDK的源碼里，由于 JDK 在編譯時去掉了調試信息，所以普通斷點是不能打到里面的，但是方法斷點卻可以，可以通過這種方法查看方法的調用棧。
Java Watch Breakpoints：Java變量監視斷點，實時地監視變量的變化
斷點屬性
Hit count：選擇breakpoint view->右鍵hit count。設置執行次數，適合調試程序中的for循環。當循環中達到指定次數，則暫掛該線程或者虛擬機本身。
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條件斷點：斷點大家都比較熟悉，在Eclipse Java 編輯區的行頭雙擊就會得到一個斷點，代碼會運行到此處時停止。條件斷點，顧名思義就是一個有一定條件的斷點，只有滿足了用戶設置的條件，代碼才會在運行到斷點處時停止。在斷點處點擊鼠標右鍵，選擇最后一個Breakpoint Properties。條件斷點的條件一般來說有兩種類型，一種是boolean變量為真，另一種是當偵測到變量值改變。
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斷點的導入與導出：這這對于調試大型工程非常有幫助。既可以導入導出所有的斷點，也可以加以選擇。導出文件的后綴為.bkpt。
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變量屬性
查看變量：Variables 視圖(在 Display 窗口中)顯示了選中的堆棧幀中的變量值。要查看所請求的變量，只需展開 Variables 視圖中的樹直到所請求的元素為止。
改變變量值：Variables 視圖不僅能查看變量，而且能夠改變變量的值。如果您也碰到下面的問題，建議使用改變量值。即當代碼停在了斷點處，但是傳過來的值不正確，如何修改一下變量值保證代碼繼續走正確的流程，或是說有一個異常分支老是進不去，能不能調試時改一下條件，看一下異常分支代碼是否正確?
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表達式屬性
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要在 Debug 透視圖的編輯器中求表達式的值，選中設置有斷點的一整行，并在上下文菜單中選擇 Inspect 選項。表達式是在當前堆棧幀的上下文中求值的，其結果顯示在 Display 窗口的 Expressions 視圖中。
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轉載于:https://www.cnblogs.com/jun-it/archive/2012/12/04/2801182.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Eclipse 调试器(引用IT168)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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