Eclipse 调试器 零距离接触实战技巧

调试的方法虽然千千万万，但归根结底，就是找到引发错误的代码。eclipse调试器的目标是让程序员能对本地或远程程序进行错误侦测与诊断。该调试器提 供所有标准调试功能，包括进行单步执行、设置断点和值、检查变量和值以及暂挂和恢复线程的能力。这篇文章主要讲述eclipse调试器，包括debug视 图，断点的设置，java代码的调试等等。与一些理论性较强的文章相比，本文更注重实践，为读者提供更加使用的调试技巧。

eclipse 平台的最大特色是插件化(plugin)。调试是任何程序员都无法回避的工作。因此eclipse的内置插件java开发工具包(java development toolkit，简称jdt)中集成了一个功能强大的java调试器(debugger)。实际上，jdt是eclipse工作平台(eclipse platform workbench)的基础工具，除了调试器，还提供透视图、视图、编辑器、搜索等eclipse基础功能。

由于eclipse调试器采用了基于客户端/服务器的设计模式，远程应用的调试变得与本地一样简单。其工作原理是，本地eclipse工作平台充当调试的客户端，而远程应用所在的机器则充当了调试服务器的角色。

debug 视图

debug视图作为eclipse调试器透视图的一部分，管理与程序调试相关的功能。如图所示，debug视图呈树状结构，每一个线程对应一树节点。图中显示的是暂挂线程main的调试堆栈帧结构。

作为标准的java调试平台，debug视图提供了许多执行控制命令(execution control commands)，用于在程序中设置/取消断点，单步执行，暂挂与恢复线程。以下是一些常用的执行控制命令：

1. layout布局

debug视图的布局与断点调试等主体功能相比，显得并不那么乍眼，因此也常被人忽略，不过eclipse的魅力之一就是它的细节做的特别完美。我们简单介绍一下debug视图布局的特点，如图所示。

第一个特点是automatic功能。选择菜单选项layout -> automatic，可以实现debug视图在树状模式与breadrumb模式之间的自动互换。相信很多编程人员都喜欢breadrumb模式，向面包片一样，一层一层的，直观，醒目。

layout菜单的第二个特点breadrumb模式。选择菜单选项layout -> breadcrumb，打开breadrumb模式。除此之外，选择菜单选项layout -> auto-expand breadcrumb，可实现自动展开breadrumb模式。当选择下拉框时，可自动定位到暂挂线程的调试堆栈帧。这个细节对于编程人员来说，也是非常 的方便。

2. 调试启动停止等相关命令

debug视图提供了诸多的启停控制命令，叫法上与其它的调试器可能稍微有些不同，具体如下：

启动调试视图：eclipse提供三种方式来启动程序(launch)的调试，分别是通过菜单(run –> debug)、图标(“绿色臭虫”)以及快捷键(f11)，在这一点上，与其他命令(例如run)类似。

停止调试：eclipse通过terminate命令终止对本地程序的调试。特别的，对于远程程序的调试，eclipse使用 disconnect命令来终止与远程jvm的socket连接。前面我们谈到，eclipse调试器采用了基于客户端/服务器的设计模式，本地 eclipse工作平台充当调试的客户端，而远程应用所在的jvm则充当了调试服务器的角色。简单的说，terminate命令终止本地调 试，disconnect命令终止远程调试。terminate/disconnect all终止所有的调试，包括本地与远程。

重新启动调试：eclipse通过relaunch命令重新启动调试。这里需要指出的是relaunch支持两种重启动模式，一种是针对已经停止的程序调 试，另一种是针对active的当程序调试。前者不难理解，效果上等同于terminate+launch。后者的处理方式有些不同，效果上则等同于 launch一个新的debug项。实际上，针对后一种情况，我们通常采用eclipse的terminate and relaunch命令来达到重启debug的目的。

删除调试项：eclipse支持针对多个程序的调试。我们称每一项对应一个debug item。remove命令将某一个debug item从当前的debug视图中删除。不过，remove命令只适用于已停止的debug item，而对于运行中的debug item，eclipse提供了terminate and remove命令。假如想停止并清除所有的debug item，则可以通过terminate and remove all命令。此外，eclipse还提供了copy stack命令或者快捷键ctr+c，可将调试堆栈帧内容拷贝至剪贴板中，这样效果上就等同于“撤销”。

以上这些命令虽然有些琐碎，但是非常能反映eclipse对细节的把握与控制。

3. 单步执行

相信任何调试人员对单步调试非常的熟悉。eclipse提供step into、step over、 step return三个命令来支持单步调试。三者的具体区别是：step into(快捷键f5)就是单步执行，遇到子函数就进入并且继续单步执行;step over(快捷键f6)是在单步执行时，在函数内遇到子函数时不会进入子函数内单步执行，而是将子函数整个执行完再停止，也就是把子函数整个作为一步。 step return(快捷键f7)就是单步执行到子函数内时，用step return就可以执行完子函数余下部分，并返回到上一层函数。说的通俗点就是，step into：进入子函数，step over：越过子函数，但子函数会执行，step return：跳出子函数。

此外，eclipse还提供了run to line(快捷键ctr + r)功能，从开始处运行程序，到正在执行的断点暂停。

4. drop to frame

drop to frame功能虽然不属于单步调试的核心，但是该功能非常的适用，它为调试人员提供了调试回退的机会。drop to frame可以重新跳到当前方法的开始处重新执行，并且所有上下文变量的值也相应回到初始时刻，如图所示。

5. step filters

当在你调试的时候，你只希望查看自己的代码，而不是从jdk或者是其他库中的代码，甚至是你也想屏蔽自己代码库中的框架部分代码。

针对这样的需求，eclipse提供了逐步过滤器(step filters)选项指的是一直执行直到遇到未经过滤的位置或断点。step filters功能由use step filters，edit step filters，filter type，filter package四项组成。

具体操作如下：

步骤 1： windows -> preferences -> java -> debug -> step filtering.

步骤 2：选择‘use step filters’.

步骤 3：在屏幕上选中所需的选项。你可以添加你自己代码库中的部分代码。

步骤 4：点击‘apply’.

原理上，edit step filter命令用于配置step filter规则，而filter type与filter package分别指的是过滤的java类型与java package，如图所示。

6. 声明选项

open declared type命令会打开当前调试堆栈帧的类型声明编辑器。而open declared type hierarchy则展现的是完整的层次结构，如图所示。

7. 线程的暂挂/恢复

eclipse通过suspend与resume来支持线程的暂挂与恢复。一般来讲，suspend适用于多线程程序的调试，当需要查看某一个线程的堆栈 帧及变量值时，我们可以通过suspend命令将该线程暂挂。resume用于恢复。有两种resume需要注意：第一是当在调试过程中修改程序代码，然 后保存，点击resume，此时程序会暂挂于断点。第二是当程序抛出异常时，运行resume，程序也会暂挂于断点。

8. show monitor命令

show monitor命令可实时显示变量的值。举个例子，我们写一个简单的helloworld程序。

以下是代码片段：
/**
* hello world
*/
public class helloworld {
public static void main(string[] args) {
line 11： object mutex = new object();
synchronized (mutex) {
system.out.println("hello world!");
}
}
}
如图所示，show monitor对应的监视信息会以“钥匙”的形式出现在当前stack frame前面。当前信号量的id为16。