Введение в расширенную отладку в IntelliJ IDEA

Отладка — это искусство, которым должен овладеть каждый разработчик, и IntelliJ IDEA предлагает множество инструментов, чтобы сделать этот процесс не только эффективным, но и почти приятным. Если вы всё ещё используете System.out.println() для отладки своего кода, пришло время поднять уровень своей игры по отладке. Здесь мы рассмотрим продвинутые методы, которые предоставляет IntelliJ IDEA, чтобы помочь вам с лёгкостью находить и исправлять ошибки.

Настройка и запуск отладчика Прежде чем погрузиться в продвинутые техники, давайте рассмотрим основы. Чтобы начать отладку в IntelliJ IDEA, у вас есть несколько вариантов:

  • нажмите на значок «Выполнить» в области желоба и выберите опцию «Отладка»;
  • используйте контекстные действия, нажав Alt+Enter (Windows/Linux) или ⌥⏎ (macOS) на классе или основном методе, и выберите действие «Отладка»;
  • запустите из меню «Выполнить»;
  • нажмите Shift+F9 (Windows/Linux) или ⌃(⇧)D (macOS), чтобы начать отладку.

Основные действия пошагового выполнения Пошаговый переход по коду — это фундаментальная часть процесса отладки. Вот основные действия пошагового перехода, которые вы должны знать:

  • Шаг вперёд: нажмите F8, чтобы выполнить строку кода и перейти к следующей строке. Это полезно для быстрого перемещения по коду без входа в вызовы методов.
  • Шаг внутрь: используйте F7, чтобы войти в метод. Это приведёт вас к первой строке кода в методе, позволяя пошагово отлаживать выполнение метода.
  • Выход: если вы вошли в метод и хотите вернуться к вызывающему методу, используйте Shift+F8. Это пропускает оставшуюся часть выполнения метода и возвращает управление вызывающей стороне.
  • Умный шаг внутрь: когда строка содержит несколько вызовов методов, умный шаг внутрь (всё ещё F7) позволяет вам выбрать, в какой метод входить. Вы можете использовать стрелки клавиатуры или клавишу Tab, чтобы выбрать нужный метод, и нажать Enter, чтобы войти в него.

Продвинутые действия пошагового выполнения Иногда вы можете захотеть проверить, как ваша программа будет вести себя, если метод вернёт определённое значение без фактического выполнения метода. Используйте действие Принудительный возврат, выбрав текущий метод на вкладке «Фреймы», щёлкнув правой кнопкой мыши и выбрав «Принудительно вернуть». Затем вы можете указать возвращаемое значение в появившемся диалоговом окне. Чтобы проверить, как ваш код обрабатывает исключения, вы можете использовать действие Бросить исключение. Щёлкните правой кнопкой мыши на вкладке Фреймы, выберите Бросить исключение и укажите тип исключения, которое вы хотите выбросить. Это позволяет имитировать сценарии ошибок без изменения вашего кода.

Точки останова: не только основы Точки останова являются краеугольным камнем отладки, но IntelliJ IDEA предоставляет больше, чем просто простые точки останова строк. Условные точки останова позволяют остановить программу только при выполнении определённого условия. Например, если у вас есть цикл, который перебирает список, вы можете установить точку останова, которая останавливается только тогда, когда выполняется определённое условие. Это избавляет вас от необходимости вручную проходить каждую итерацию, пока вы не столкнётесь с ошибкой. Контрольные точки, или точки останова данных, приостанавливают программу, когда осуществляется доступ или модификация определённого поля. Чтобы установить контрольную точку, поместите курсор на строку, где объявлено поле, и нажмите Ctrl+F8. Это особенно полезно, когда вам нужно понять, почему поле имеет неправильное значение. Точки останова исключений останавливают программу, когда выбрасывается исключение указанного типа. Вы можете фильтровать их по классу или пакету, чтобы игнорировать исключения из библиотек. Это бесценно для отладки исключений нулевого указателя или других ошибок времени выполнения.

Оценка выражений и переменных Панель «Переменные» в окне отладки предоставляет подробную информацию обо всех полях переменных, включая частные поля. Вы можете щёлкнуть правой кнопкой мыши переменную и выбрать «Перейти к источнику», чтобы просмотреть, где она была объявлена, или «Перейти к типу источника», чтобы увидеть определение переменных не примитивного типа. Во время сеанса отладки вы можете оценить любое допустимое выражение, чтобы проверить свои предположения. Например, вы можете проверить, является ли объект экземпляром определённого класса, или оценить сложные выражения с вашими переменными.

Отладка потоков Java 8 Отладка потоков Java 8 может быть сложной из-за их компактной и сложной природы. Однако IntelliJ IDEA предоставляет инструмент Отладчик потоков, который помогает визуализировать операции потока. Когда вы достигаете точки останова в потоке, вы можете нажать значок Отладчик потока в отладчике, чтобы увидеть сопоставление элементов потока на каждом этапе. Этот инструмент позволяет взаимодействовать с потоком и видеть каждый шаг конвейера потока, облегчая обнаружение проблем в операциях потока.

Удалённая отладка и совместная работа IntelliJ IDEA также поддерживает удалённую отладку, что важно для распределённых систем или при совместной работе с членами команды. Вы можете настроить удаленную отладку, настроив параметры отладки в конфигурации запуска. Это позволяет отлаживать код, работающий на другом компьютере или в другой среде.

Фильтрация шагов При отладке больших кодовых баз вы часто не хотите проходить через каждую строку кода, особенно во вспомогательных методах или внешних библиотеках. Фильтрация шагов позволяет пропускать эти разделы. Вы можете настроить фильтрацию шагов, перейдя в Настройки → Сборка, выполнение, развертывание → Отладчик → Пошаговое выполнение и настроив фильтры для исключения определённых классов, пакетов или библиотек.

Заключение Отладка больше не является утомительной задачей благодаря расширенным функциям IntelliJ IDEA. От условных точек останова и контрольных точек до продвинутых действий пошагового выполнения и отладки потоков — эти инструменты могут значительно сократить время, затрачиваемое на отладку, и сделать процесс более эффективным.