在 IntelliJ IDEA 中调试：初学者指南

CodeGym 社区的大家好！今天我们来谈谈调试——它是什么以及如何在 IntelliJ IDEA 中进行调试。本文适用于已经对 Java Core 有最低限度了解的人。不会有任何框架或复杂的过程来发布库。悠闲漫步。所以让自己舒服，让我们开始吧！

为什么需要调试模式

让我们立即为自己澄清一些事情：没有错误的代码......这就是生活的方式。所以，如果我们的代码没有按预期工作，我们不应该崩溃和放弃。但是我们该怎么办呢？好吧，我们可以把System.out.println语句放在各处，然后梳理控制台输出，希望能找到错误。也就是说，您可以（并且人们确实）使用仔细的日志记录进行调试。但是如果你可以在本地机器上运行你的代码，最好使用调试模式。我想立即说明，在本文中我们将考虑使用 IntelliJ IDEA 调试项目。

什么是调试模式？

调试模式用于调试（检查）正在运行的代码。它使您可以在指定的地方停止执行并查看事情的进展情况。它可以让您了解代码中特定位置的程序状态。就像能够让时钟停止，从侧面看一切一样。很酷，对吧？我们的目标是快速轻松地学习如何使用我们钟爱的 IntelliJ IDEA 开发环境调试应用程序。

开始调试需要什么

这里有一些免费的建议：阅读本文时，请执行此处描述的所有操作 — 您已完成后续需要执行的所有操作。你需要什么：

1. IntelliJ IDEA 版本 2019.3.1 或更高版本。如果有人没有这个，您可以在此处下载链接。下载社区版——这是我将使用的版本。
2. 克隆这个 GitHub 项目并通过 IDEA 导入它。

打开 IDEA： 选择debug-presentation项目并按OK。然后您将看到以下窗口： 保留所选选项：从外部源和Maven导入项目。单击完成。现在我们已经导入了项目，我们可以用一个活生生的例子来描述剩下的过程。

只是一点理论......我保证：D

要开始一点点调试，您需要了解什么是断点并熟悉一些热键。断点是一个特殊的标记，指示您希望应用程序的执行停止的位置，可能基于应用程序状态。您可以通过左键单击左侧面板或单击代码位置并按Ctrl+F8来设置断点。让我们看一下三种类型的断点：行断点、字段观察点和方法断点。这是它的样子：

• 在一条线上：

  如果语句中有 lambda 表达式，那么 IDEA 会提示你选择是将断点放在整个语句上还是专门放在 lambda 表达式上：

• 在一个方法上：

• 在课堂上：

可以按照用于添加断点的相同步骤删除断点。有些情况下您会想要停用（静音）它们。为此，请 在“调试”部分找到该图标。这将使所有断点静音。要查看已设置的断点，您可以转到左下角的调试部分并找到图标 ，或者按Ctrl+Shift+F8：移动到断点列表，我们将看到以下内容： 有两个断点这里：

• Bee.java:24 — 在第 24 行的 Bee 类中
• Main.java:14 — 在第 14 行的 Main 类中

请注意，如果您克隆了项目，这些断点将不会自动设置：您需要自己设置它们！还有一个Java 异常断点部分。这非常有用。在这里您可以添加一个隐式断点，以便程序在抛出任何异常或特定异常之前停止。我们将为 RuntimeException 添加一个隐式断点。这很容易做到。找到左上角的“+”图标。单击它并选择Java Exception Breakpoints： 在出现的窗口中，写下您要添加的异常的名称，从列表中选择并单击 OK ：关于 如何设置的入门知识到此结束，现在我们我会继续练习。

让我们去做这个叫做调试的事情吧！

我来自养蜂人世系，因此我创建的用于说明调试的项目描述了蜜蜂采集花蜜、将花蜜加工成蜂蜜、然后从蜂箱中提取蜂蜜的过程模型。根据可以在项目根目录中找到的文档README 文件，所有收集花蜜的花的预期行为是收集的蜂蜜量（采用 double 形式）等于一半收集的花蜜。该项目有以下类：

• 蜜蜂——一只普通的工蜂
• BeeQueen——蜂王
• BeeHive——蜂箱
• HoneyPlant — 一种采集花蜜的蜜源植物（花蜜来源）
• Main — 这是我们找到的地方public static void main()，执行开始的方法。

如果我们运行该main()方法，那么我们发现我们的程序不仅没有计算蜂蜜的数量，而且还抛出异常…… 我们需要排查并确定问题出在哪里。从右下角的跟踪堆栈中，我们可以看到在 RuntimeException was thrown at HoneyPlant.java:20: That 正是我们上面所说的。让我们通过在调试模式下运行该方法来观察此 RuntimeException main()。为此，请单击main()方法旁边的 IntelliJ IDEA 中的绿色三角形箭头。 结果，我们将在抛出异常之前立即停止程序，我们将看到此图标： 要获取所有可用信息，我们需要查看“调试”部分。它有一个变量显示应用程序这部分可用的所有变量的窗格：

• 花蜜= 1.0；
• 花蜜容量 = -1.0。

抛出异常是有道理的，因为蜂蜜植物不能有负量的花蜜。但是为什么会这样呢？毕竟，在第 15-17 行，我们检查 nectar 供应是否耗尽，如果是则返回零：

	if (nectar == 0) {
   	     return 0;
}

但问题是我们检查了错误的变量。这是代码中的错误。该程序没有检查花中可用的花蜜量（存储在nectarCapacity变量中），而是检查方法的花蜜参数值，即我们要从花中提取的花蜜量。这里是！我们的第一个错误！解决这个问题后，我们得到以下代码：

	if (nectarCapacity == 0) {
   	     return 0;
}

main()现在以正常方式 运行该方法(Run 'Main.main()')。没有抛出异常，程序运行： 应用程序运行完成并给出以下答案：

"33.0 honey was produced by 7 bees from 2 honey plants"

现在一切都会好起来的，但这个答案是不正确的......根据文档README 文件，花蜜以 2 比 1 的比例转化为蜂蜜：

## Documentation
Presentation based on honey production.

**Note**: 2 units of nectar = 1 unit of honey

主要方法显然有两种蜂蜜植物，分别有 30 单位和 40 单位的花蜜。所以我们最终应该得到 35 个单位的蜂蜜。但是程序告诉我们，我们得到了 33。其他两个单位去哪儿了？让我们找出答案！为此，请在Main.main()第 28 行的方法中设置一个断点，在调试模式下 beeHive.populateHoney()调用并运行该方法：main()我们将更详细地考虑这一点。程序在执行第 28 行之前停止执行。在下半部分，我们看到调试部分，它显示了有关正在运行的应用程序的所有可用信息。如前所述，Variables 窗格包含应用程序这部分可用的所有变量和对象。“框架”窗格显示应用程序正在执行的步骤——您可以查看之前的（框架）步骤并查看所有本地数据。要继续运行程序，可以按F9或绿色图标，如下图： 要停止程序，单击红色方块： 要以调试模式重新启动应用程序，单击箭头：进一步，您可以通过使用两个键逐步应用：

• F8 — 单步执行代码而不单步执行方法；
• F7 — 单步执行代码并单步执行方法。

在我们的例子中，我们需要按 F7 进入beeHive.populateHoney()方法。进入其中，我们得到： 现在我们将使用F8单步执行此方法并描述其中发生的情况：

• 第 25 行——Stream API 用于收集所有蜜蜂的花蜜
• 第 26 行——将新创建的蜂蜜添加到现有蜂蜜中；
• 第 27 行——为蜂王分配了 2 个单位的蜂蜜
• 第 28 行——从蜂蜜总量中去除这两个单位
• 第 29 行——女王吃了这种蜂蜜。

这就是两个失踪单位的去处！欢呼！在与业务分析师交谈后，我们得出结论，文档README 文件包含错误，需要更新。让我们更新 README 文件：

## Documentation
Presentation based on honey production.

**Note**:
* 2 units of nectar = 1 unit of honey
* The queen bee eats 2 units of honey every time when beehive is replenished with honey.

我们完成了。我们已经修复了我们发现的所有错误。我们可以洋洋得意地继续下去，喝点咖啡，然后阅读Stack Overflow CodeGym 上的文章 :)

让我们总结一下

在本文中，我们了解到：

• 每个人的工作都有错误，调试是修复错误的好方法
• 什么是断点以及有哪些类型的断点
• 如何设置异常断点
• 如何在调试模式下单步执行代码

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• 断点的类型。官方文档