Java調(diào)試教程--基礎(chǔ)知識概述

2019-11-18 14:24:40

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　　摘要

　　java 平臺提供了用于調(diào)試處理的語言支持。可以用某些編譯器選項來編譯程序，這些編譯器選項指導(dǎo)編譯器在目標(biāo)文件中生成符號化信息。假如所使用的編譯器不是javac，請參考編譯器文檔以了解如何使用調(diào)試信息來編譯程序。

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　　Java調(diào)試教程--基礎(chǔ)知識概述

　　SUN Laura Bennett

　　預(yù)備要調(diào)試的程序

　　Java 平臺提供了用于調(diào)試處理的語言支持。可以用某些編譯器選項來編譯程序，這些編譯器選項指導(dǎo)編譯器在目標(biāo)文件中生成符號化信息。假如所使用的編譯器不是javac，請參考編譯器文檔以了解如何使用調(diào)試信息來編譯程序。

　　假如使用 javac 編譯器來構(gòu)建要調(diào)試的代碼，請使用 -g 編譯器選項。該選項讓您可以在調(diào)試時檢查局部、類實例和靜態(tài)變量。假如不使用 -g 選項來編譯類，依然可以設(shè)置斷點并單步調(diào)試代碼；但是將不能檢查變量。（斷點是在代碼中手工指定的希望停止執(zhí)行程序的位置。）

　　即便使用 -g 選項來編譯應(yīng)用程序，在核心 Java 平臺系統(tǒng)類中仍不能使用本地調(diào)試值。假如需要列出某些系統(tǒng)類的列表局部變量，需要使用 -g 選項來編譯那些類。使用-g 選項來重新編譯 rt.jar 或 src.zip 文件中的類。將類路徑指向正確的類文件，以便使用新編譯的對話類來運行應(yīng)用程序。在 Java 2 中，使用 boot classpath 選項，這樣?請記住，假如使用用于優(yōu)化代碼的 -O 選項進行編譯，那么將無法調(diào)試類。優(yōu)化將除去類中的所有調(diào)試信息。

　　注：驗證是否正確設(shè)置了 CLASSPATH 環(huán)境變量，以便調(diào)試器和 Java 應(yīng)用程序知道在哪里可以找到類庫。還應(yīng)該檢查正在使用的工具，查看是否還有其它必需或可選的環(huán)境變量。

　　設(shè)置斷點

　　調(diào)試的第一步是找出代碼的哪個位置出了錯。設(shè)置斷點有助于完成此項工作。斷點是放置在程序中的臨時標(biāo)記，用于告訴調(diào)試器在何處停止執(zhí)行程序。例如，假如程序中的某個特定語句造成了問題，可以在包含該語句的那行中設(shè)置斷點，然后運行程序。在執(zhí)行該語句之前，將在斷點處停止執(zhí)行。然后可以檢查變量、寄存器、存儲器和堆棧的內(nèi)容，然后跨過（或執(zhí)行）該語句來查看問題是如何產(chǎn)生的。許多調(diào)試器都支持幾種斷點。某些最常用的斷點是：

　　行斷點，在執(zhí)行程序中某特定行的代碼之前觸發(fā)。

　　方法斷點，在到達已設(shè)置了斷點的方法時觸發(fā)。

　　計數(shù)器斷點，在計數(shù)器假設(shè)或超過某個特定值時觸發(fā)。

　　異常斷點，在代碼拋出特定類型的異常時觸發(fā)。

　　存儲器更改斷點，在更改了某特定存儲器地址范圍中的存儲器時觸發(fā)。

　　地址斷點，在到達設(shè)置了斷點的地址處觸發(fā)。

　　注：某些調(diào)試器只支持編譯型 Java 代碼（如 JIT 編譯器）中某些類型的斷點，而不支持解釋型代碼（如由 javac 工具編譯的代碼）中的斷點。“地址斷點”就是這樣的例子。每種工具設(shè)置斷點的方法都略有不同。請查看工具的文檔。

　　您也許會問，我怎么知道在哪里放置斷點呢？

　　假如您對此問題仍感到不知所措，那么可以在 main() 方法中的程序開始處設(shè)置斷點。

　　假如代碼生成了堆棧跟蹤，那么在堆棧跟蹤結(jié)束的區(qū)域中設(shè)置斷點。可以在堆棧跟蹤中看到源代碼的行號。

　　假如輸出或圖形顯示的特定部分沒有正確顯示信息（例如，文本字段顯示了錯誤的文本），可以在創(chuàng)建組件的位置設(shè)置斷點。然后可以單步調(diào)試代碼，并顯示分配給 GUI 對象的值。

　　經(jīng)驗會教您如何在最適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置斷點。在一個類或程序中可以設(shè)置多個斷點。在調(diào)試代碼時，通常會禁用或啟用斷點，或者添加或刪除斷點。工具可以讓您查看所有斷點的位置，并可以在一步操作中刪除所有斷點。

　　單步調(diào)試程序

　　單步調(diào)試程序就是解決這些棘手的調(diào)試問題的基本方法。它讓您可以運行在類主體中調(diào)用的方法。請注重，不必設(shè)置斷點就可以停止圖形用戶界面 (GUI) 程序。在設(shè)置了斷點之后，開始在調(diào)試器中執(zhí)行代碼。碰到第一個斷點時，可以跨過語句，步入其它方法或類，繼續(xù)運行直至到達下一個斷點，或者繼續(xù)運行直到程序結(jié)束。步入調(diào)試器時，會看到的常見項是：

　　Stepping into 執(zhí)行當(dāng)前行。假如當(dāng)前行包含對某個方法的調(diào)用，則執(zhí)行轉(zhuǎn)到被調(diào)用方法的第一行。假如方法在未用調(diào)試信息編譯（即，用 -g 選項）的類中，則會看到一條消?

　　Stepping over 執(zhí)行當(dāng)前行，但不會在該行中調(diào)用的任何函數(shù)或例程中停止。

　　Step return 從當(dāng)前執(zhí)行點一直執(zhí)行到調(diào)用當(dāng)前方法的那行代碼的后面一行。

　　檢查變量

　　通常，程序會因為沒有正確設(shè)置變量的值而發(fā)生信息轉(zhuǎn)儲。最常見的情況是試圖將變量與空值比較或?qū)ψ兞砍粤恪Ｕ页鍪欠翊嬖谶@種情況的最簡便方法是在發(fā)生錯誤的位置檢查值。通常，不會在您期望的位置對變量進行賦值。

　　可視調(diào)試器通常有一個監(jiān)控窗口，在該窗口中顯示了當(dāng)前所在的類中所有局部變量的值。某些調(diào)試器甚至顯示變量的地址，甚至還讓您動態(tài)更改變量值以查看程序是否按您的最初設(shè)想繼續(xù)執(zhí)行。命令行調(diào)試器通常通過命令來處理相同功能。使用命令行功能，甚至可以通過顯示每一行和每一列的內(nèi)容來檢查數(shù)組的全部內(nèi)容。

　　雖然大多數(shù)調(diào)試器只在監(jiān)控窗口中顯示類作用域中的局部變量，但有些調(diào)試器讓您可以在它離開作用域之后繼續(xù)監(jiān)控變量。某些調(diào)試器支持查看寄存器。請注重，只能在編譯型 Java 程序中查看寄存器，在解釋型程序卻不行。

　　堆棧跟蹤

　　當(dāng) Java 程序轉(zhuǎn)儲信息時，它會生成控制臺窗口的堆棧跟蹤。堆棧跟蹤告訴開發(fā)人員程序執(zhí)行到發(fā)生問題的位置經(jīng)過的確切路線。堆棧跟蹤將指出類和方法名稱，以及源代碼行號（假如使用調(diào)試選項進行編譯）。假如從跟蹤的起點開始，可以向回追溯代碼，以查看究竟執(zhí)行了什么語句。這是一種迅速確定程序中哪里出錯的方法。

　　可以使用以下語句人為地生成堆棧跟蹤。

　　Throwable().PRintStackTrace() 用于在某一時刻生成方法代碼的跟蹤。此跟蹤將顯示線程之間的方法調(diào)用。

　　Thread.currentThread.dumpStack() 用于只生成當(dāng)前線程的快照。

　　假如需要了解程序在什么情況下會生成輸出，就應(yīng)該實施堆棧跟蹤。以下是實施堆棧跟蹤的一個示例。此代碼段方法創(chuàng)建了文件的副本。我們通過比較兩個文件的長度來檢查復(fù)制是否成功。假如不相等，我們將對一個建立跟蹤，然后打印堆棧跟蹤（見以粗體字顯示的語句）。Throwable() 是 java.lang 包中的一個類。printStackTrace() 是 Throwable() 類中的一個方法，它將打印出程序執(zhí)行路線的跟蹤。

public static boolean copyFile( String sourceFile, String targetFile)
{
........
........
// see if the copy sUCceeded.
if (success)
{
// see if the correct number of bytes were copied
long newFileLength = new File(targetFile).length();
if (oldFileLength != newFileLength)
{
Debug.trace(1, sourceFile + Constants.BLANK_STRING +
Long.toString(ol
dFileLength));
Debug.trace(1, targetFile + Constants.BLANK_STRING +
Long.toString(ne
wFileLength));
Throwable().printStackTrace();
return false;
}
}
else
{
Debug.trace(1, sourceFile);
Debug.trace(1, targetFile);
return false;
}
........
........
return true;
}

　　您可能會發(fā)現(xiàn)堆棧跟蹤沒有打印行號。這就是所謂的“編譯代碼”。要獲取行號，使用 nojit 選項或命令行自變量 Djava.compiler=NONE 來禁用 JIT 編譯器。但是，假如得到了方法的名稱以及它所屬的類，獲取行號就不那么重要了。

　　診斷方法

　　Java 語言提供了 Runtime() 類中的方法，用于跟蹤對 Java 虛擬機的調(diào)用。這些跟蹤將生成一個列表，它包含程序?qū)?JVM 字節(jié)碼的每一個方法調(diào)用。請注重，該列表可能會生成大量輸出，所以每次使用它時應(yīng)針對小段代碼。將以下行添加到源代碼中，以打開跟蹤：

traceMethodCalls(true)

　　將以下行添加到源代碼中，以關(guān)閉跟蹤：

traceMethodCalls(false)

　　啟動 JVM，當(dāng)它被發(fā)送到標(biāo)準(zhǔn)輸出時，監(jiān)視輸出。

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