Debug開篇
在現在的開發中，我們經常採用Debug來追蹤代碼的運行流程，通常在程序運行過程中出現異常，啓用Debug模式可以分析定位異常發生的位置，以及在運行過程中參數的變化。通常我們也可以啓用Debug模式來跟蹤代碼的運行流程去學習三方框架的源碼。
首先看下IDEA中Debug模式下的界面（圖1.1）。
[圖1.1]
上圖是在IDEA中啓動Debug模式，進入斷點後的界面，我這裏是Windows，可能和Mac的圖標等會有些不一樣。就簡單說下圖中標註的8個地方：
1、以Debug模式啓動服務，左邊按鈕是以Run模式啓動。在開發中，我一般會直接啓動Debug模式，方便隨時調試代碼。
2、斷點：在左邊行號欄單擊左鍵，或者快捷鍵Ctrl+F8 打上/取消斷點，斷點行的顏色可自己去設置。
3、Debug窗口：訪問請求到達第一個斷點後，會自動激活Debug窗口。如果沒有自動激活，可以去設置裏設置，如圖1.2。
4、調試按鈕：一共有8個按鈕，是調試的主要功能，鼠標懸停可以查看快捷鍵。菜單欄Run裏有同樣的功能，如圖1.4。
5、服務按鈕：可以在這裏關閉/啓動服務，設置斷點等。
6、方法調用棧：顯示該線程調試所經過的所有方法，勾選右上角的[Show All Frames]按鈕，就不會顯示其它類庫的方法了，否則這裏會有一大堆的方法。
7、Variables：在變量區可以查看當前斷點之前的當前方法內的變量。
8、Watches：查看變量，可以將Variables區中的變量拖到Watches中查看
[圖1.2]：在設置裏勾選Show debug window on breakpoint，則請求進入到斷點後自動激活Debug窗口
[圖1.3]：若IDEA底部沒有顯示工具欄或狀態欄，可在View裏打開，顯示出工具欄會方便我們使用。可以去嘗試下這幾個選項。
[圖1.4]：在菜單欄Run裏有調試對應的功能，同時可以查看對應的快捷鍵。
基本用法&快捷鍵
Debug調試的功能主要對應着圖一中4和5兩組按鈕：
1、第一組按鈕
首先說第一組按鈕，共8個按鈕，從左到右依次如下：
[圖2.1]
- Show Execution Point (Alt + F10)：如果你的光標在其它行或其它頁面，點擊這個按鈕可跳轉到當前代碼執行的行。
- Step Over (F8)：步過。一行一行地往下走，如果這一行上有方法不會進入方法。
- Step Into (F7)：步入。若當前行有方法，可進入方法內部（自定義方法），不會進入官方類庫的方法（如第25行的put）
- Force Step Into (Alt + Shift + F7)：強制步入。能進入任何方法，查看底層源碼的時候可以用這個進入官方類庫的方法。
- Step Out (Shift + F8)：步出。從步入的方法內退出到方法調用處，此時方法已執行完畢，只是還沒有完成賦值。
- Drop Frame (默認無)：回退斷點。後面章節詳細說明。
- Run to Cursor (Alt + F9)：運行到光標處。可將光標定位到你需要查看的那一行，然後使用這個功能，代碼會運行至光標行，而不需要打斷點。
- Evaluate Expression (Alt + F8)：計算表達式，後面章節詳細說明。
2、第二組按鈕
共7個按鈕，從上到下依次如下：
[圖2.2]
- Rerun 'xxxx'：重新運行程序，會關閉服務後重新啓動程序。
- Update 'tech' application (Ctrl + F5)：更新程序，一般在你的代碼有改動後可執行這個功能。而這個功能對應的操作則是在服務配置裏，如圖2.3。
- Resume Program (F9)：恢復程序，比如，你在第20行和25行有兩個斷點，當前運行至第20行，按F9，則運行到下一個斷點(即第25行)，再按F9，則運行完整個流程，因爲後面已經沒有斷點了。
- Pause Program：暫停程序，啓用Debug。目前沒發現具體用法。
- Stop 'xxx' (Ctrl + F2)：連續按兩下，關閉程序。有時候你會發現關閉服務再啓動時，報端口被佔用，這是因爲沒完全關閉服務的原因，你就需要查殺所有JVM進程了。
- View Breakpoints (Ctrl + Shift + F8)：查看所有斷點，後面章節會涉及到。
- Mute Breakpoints：啞的斷點，選擇這個後，所有斷點變爲灰色，斷點失效，按F9則可以直接運行完程序。再次點擊，斷點變爲紅色，有效。如果只想使某一個斷點失效，可以在斷點上右鍵取消Enabled，如圖2.4，則該行斷點失效。
[圖2.3]：更新程序，On 'Update' actions，執行更新操作時所做的事情，一般選擇'Update classes and resources'，即更新類和資源文件。一般配合熱部署插件會更好用，如JRebel，這樣就不用每次更改代碼後還要去重新啓動服務。如何激活JRebel，在最後章節附上。下面的On frame deactivation，在IDEA窗口失去焦點時觸發，即一般你從idea切換到瀏覽器的時候，idea會自動幫你做的事情，一般可以設置Do nothing，頻繁切換會比較消耗資源的。
[圖2.4]
變量查看
在Debug過程中，跟蹤查看變量的變化是非常必要的，這裏就簡單說下IDEA中可以查看變量的幾個地方，相信大部分人都瞭解。
1、如下，在IDEA中，參數所在行後面會顯示當前變量的值。
[圖3.1]
2、光標懸停到參數上，顯示當前變量信息。點擊打開詳情如圖3.3。我一般會使用這種方式，快捷方便。
[圖3.2]
[圖3.3]
3、在Variables裏查看，這裏顯示當前方法裏的所有變量。
[圖3.4]
4、在Watches裏，點擊New Watch，輸入需要查看的變量。或者可以從Variables裏拖到Watche裏查看。
[圖3.5]
如果你發現你沒有Watches，可能在下圖所在的地方。
[圖3.6]
[圖3.7]
計算表達式
在前面提到的計算表達式如圖4.1的按鈕，Evaluate Expression (Alt + F8) 。可以使用這個操作在調試過程中計算某個表達式的值，而不用再去打印信息。
[圖4.1]
1、按Alt + F8或按鈕，或者，你可以選中某個表達式再Alt + F8，彈出計算表達式的窗口，如下，回車或點擊Evaluate計算表達式的值。
這個表達式不僅可以是一般變量或參數，也可以是方法，當你的一行代碼中調用了幾個方法時，就可以通過這種方式查看查看某個方法的返回值。
[圖4.2]
2、設置變量，在計算表達式的框裏，可以改變變量的值，這樣有時候就能很方便我們去調試各種值的情況了不是。
[圖4.3]
智能步入
想想，一行代碼裏有好幾個方法，怎麼只選擇某一個方法進入。之前提到過使用Step Into (Alt + F7) 或者 Force Step Into (Alt + Shift + F7)進入到方法內部，但這兩個操作會根據方法調用順序依次進入，這比較麻煩。
那麼智能步入就很方便了，智能步入，這個功能在Run裏可以看到，Smart Step Into (Shift + F7)，如圖5.1
[圖5.1]
按Shift + F7，會自動定位到當前斷點行，並列出需要進入的方法，如圖5.2，點擊方法進入方法內部。
如果只有一個方法，則直接進入，類似Force Step Into。
[圖5.2]
斷點條件設置
通過設置斷點條件，在滿足條件時，才停在斷點處，否則直接運行。
通常，當我們在遍歷一個比較大的集合或數組時，在循環內設置了一個斷點，難道我們要一個一個去看變量的值？那肯定很累，說不定你還錯過這個值得重新來一次。
1、在斷點上右鍵直接設置當前斷點的條件，如圖6.1，我設置exist爲true時斷點才生效。
[圖6.1]
2、點擊View Breakpoints (Ctrl + Shift + F8)，查看所有斷點。
Java Line Breakpoints 顯示了所有的斷點，在右邊勾選Condition，設置斷點的條件。
勾選Log message to console，則會將當前斷點行輸出到控制檯，如圖6.3
勾選Evaluate and log，可以在執行這行代碼是計算表達式的值，並將結果輸出到控制檯。
[圖6.2]
[圖6.3]
3、再說說右邊的Filters過濾，這些一般情況下不常用，簡單說下意思。
Instance filters：實例過濾，輸入實例ID(如圖6.5中的實例ID)，但是我這裏沒有成功，不知道什麼原因，知道的朋友留個言。
Class filters：類過濾，根據類名過濾，同樣沒有成功....
Pass count：用於循環中，如果斷點在循環中，可以設置該值，循環多少次後停在斷點處，之後的循環都會停在斷點處。
[圖6.4]
[圖6.5]
4、異常斷點，通過設置異常斷點，在程序中出現需要攔截的異常時，會自動定位到異常行。
如圖6.6，點擊+號添加Java Exception Breakpoints，添加異常斷點。然後輸入需要斷點的異常類，如圖6.7，之後可以在Java Exception Breakpoints裏看到添加的異常斷點。
我這裏添加了一個NullPointerException異常斷點，如圖6.8，出現空指針異常後，自動定位在空指針異常行。
[圖6.6]
[圖6.7]
[圖6.8]
多線程調試
一般情況下我們調試的時候是在一個線程中的，一步一步往下走。但有時候你會發現在Debug的時候，想發起另外一個請求都無法進行了？
那是因爲IDEA在Debug時默認阻塞級別是ALL，會阻塞其它線程，只有在當前調試線程走完時纔會走其它線程。可以在View Breakpoints裏選擇Thread，如圖7.1，然後點擊Make Default設置爲默認選項。
[圖7.1]
切換線程，在圖7.2中Frames的下拉列表裏，可以切換當前的線程，如下我這裏有兩個Debug的線程，切換另外一個則進入另一個Debug的線程。
[圖7.2]
回退斷點
在調試的時候，想要重新走一下流程而不用再次發起一個請求？
1、首先認識下這個方法調用棧，如圖8.1，首先請求進入DemoController的insertDemo方法，然後調用insert方法，其它的invoke我們且先不管，最上面的方法是當前斷點所在的方法。
[圖8.1]
2、斷點回退
所謂的斷點回退，其實就是回退到上一個方法調用的開始處，在IDEA裏測試無法一行一行地回退或回到到上一個斷點處，而是回到上一個方法。
回退的方式有兩種，一種是Drop Frame按鈕(圖8.2)，按調用的方法逐步回退，包括三方類庫的其它方法(取消Show All Frames按鈕會顯示三方類庫的方法，如圖8.3)。
第二種方式，在調用棧方法上選擇要回退的方法，右鍵選擇Drop Frame(圖8.4)，回退到該方法的上一個方法調用處，此時再按F9(Resume Program)，可以看到程序進入到該方法的斷點處了。
但有一點需要注意，斷點回退只能重新走一下流程，之前的某些參數/數據的狀態已經改變了的是無法回退到之前的狀態的，如對象、集合、更新了數據庫數據等等。
圖[8.2]
圖[8.3]
圖[8.4]
中斷Debug
想要在Debug的時候，中斷請求，不要再走剩餘的流程了？
有些時候，我們看到傳入的參數有誤後，不想走後面的流程了，怎麼中斷這次請求呢(後面的流程要刪除數據庫數據呢....)，難道要關閉服務重新啓動程序？嗯，我以前也是這麼幹的。
確切的說，我也沒發現可以直接中斷請求的方式(除了關閉服務)，但可以通過Force Return，即強制返回來避免後續的流程，如圖9.1。
點擊Force Return，彈出Return Value的窗口，我這個方法的返回類型爲Map，所以，我這裏直接返回 results，來強制返回，從而不再進行後續的流程。或者你可以new HashMap<>()。
[圖9.1]
[圖9.2]
