試是所有Java程序員的必備技能。本文將從初學(xué)者指南開始，幫助程序員學(xué)習(xí)調(diào)試。在本文的第二部分，你還可以看到有關(guān)新版Eclipse Oxygen中如何調(diào)試的講解。

調(diào)試是從程序中定位和刪除bug或異常的常規(guī)過程。對(duì)于Java程序員來說，這是一個(gè)必須具備的技能，因?yàn)樗兄谡业皆诖a審查過程中不可見的微妙錯(cuò)誤，或者僅在特定情況下發(fā)生的錯(cuò)誤。Eclipse Java IDE在“Debug Perspective”選項(xiàng)下提供了許多調(diào)試工具和視圖，可幫程序員高效調(diào)試。

初學(xué)者指南——快速啟動(dòng)調(diào)試

以下是一些快速提示和工具，可幫助程序員快速開始調(diào)試Java項(xiàng)目。

1.啟動(dòng)和調(diào)試Java程序

可以通過從Package Explorer中右鍵單擊Java編輯器類文件來簡(jiǎn)單地調(diào)試Java程序。 選擇Debug As→Java Application，或者使用Alt + Shift + D，J代替快捷方式。

在大多數(shù)情況下，用戶可以在調(diào)試時(shí)編輯和保存代碼，而無需重新啟動(dòng)程序。這適用于HCR（熱代碼替換）支持，HCR已被特別添加為標(biāo)準(zhǔn)Java技術(shù)，以促進(jìn)實(shí)驗(yàn)開發(fā)并促進(jìn)迭代。

2.斷點(diǎn)

斷點(diǎn)是一個(gè)信號(hào)，告訴調(diào)試器在代碼中的某一點(diǎn)暫時(shí)中止程序的執(zhí)行。

要在源代碼中定義斷點(diǎn)，請(qǐng)右鍵單擊Java編輯器中的左邊距，然后選擇切換斷點(diǎn)。或者，您可以雙擊此位置。“斷點(diǎn)”視圖允許程序員刪除和停用斷點(diǎn)并修改其屬性。

所有斷點(diǎn)可以使用跳過所有斷點(diǎn)啟用/禁用。斷點(diǎn)也可以導(dǎo)入/導(dǎo)出到工作區(qū)。

3. Debug perspective

debug perspective提供了可用于對(duì)斷點(diǎn)，變量，調(diào)試，控制臺(tái)等進(jìn)行故障排除的其他視圖。當(dāng)在調(diào)試模式下啟動(dòng)Java程序時(shí)，會(huì)提示用戶切換到debug perspective。

• debug perspective - 可視化調(diào)用堆棧并提供操作。

• Breakpoints view - 顯示所有斷點(diǎn)。

• Variables/Expression view - 顯示聲明的變量及其值。在選定的變量或表達(dá)式上按Ctrl + Shift + d或Ctrl + Shift + i顯示其值。您還可以在表達(dá)式/變量上添加永久性表，然后在調(diào)試開啟時(shí)，將在“表達(dá)式”視圖中顯示。

• Display view - 允許在調(diào)試期間檢查變量，表達(dá)式或所選文本的值。

• Console view - 程序輸出如下所示。

4.按步驟調(diào)試

Eclipse Platform通過在工具欄中提供按鈕和快捷鍵的方式來幫助程序員進(jìn)行調(diào)試，以控制程序的執(zhí)行。

調(diào)試復(fù)雜場(chǎng)景的高級(jí)工具

本節(jié)將為您提供更多高級(jí)提示和技巧，以調(diào)試Java項(xiàng)目。Eclipse Oxygen版本包含許多Java調(diào)試的極大改進(jìn)。

1、觀察點(diǎn)，異常斷點(diǎn)，條件斷點(diǎn)

• 觀察點(diǎn) - 觀察點(diǎn)是特定的斷點(diǎn)，只要給定表達(dá)式/字段的值發(fā)生更改，而不指定可能發(fā)生的位置，就會(huì)停止應(yīng)用程序的執(zhí)行。 用戶可以通過“斷點(diǎn)屬性”...指定監(jiān)視表達(dá)式被訪問，修改或同時(shí)停止執(zhí)行。

• 異常斷點(diǎn) - 使用添加Java異常斷點(diǎn)指定拋出異常的斷點(diǎn)。NullPointerException的斷點(diǎn)將在每次拋出此異常時(shí)停止。

• 條件斷點(diǎn) - Eclipse用戶可以創(chuàng)建條件來限制斷點(diǎn)的激活。

只有當(dāng)布爾值b為真時(shí)，才會(huì)激活斷點(diǎn)。可以提供命中計(jì)數(shù)以在斷點(diǎn)的第n個(gè)命中停止執(zhí)行。斷點(diǎn)被禁用，直到它被重新啟用或其命中計(jì)數(shù)更改或程序結(jié)束為止。

2.遠(yuǎn)程調(diào)試

Eclipse IDE允許程序員調(diào)試在另一個(gè)Java虛擬機(jī)（JVM）上甚至另一臺(tái)機(jī)器上運(yùn)行的應(yīng)用程序。要啟用遠(yuǎn)程調(diào)試，需要啟動(dòng)具有某些標(biāo)志的Java應(yīng)用程序。連接類型可以指定為Socket Attach或Socket Listen。Socket Listen支持多個(gè)傳入連接。

Eclipse Oxygen的新功能

以下是添加到Eclipse Java IDE版本中的新功能。

• 追蹤點(diǎn)

Eclipse平臺(tái)中的一個(gè)新功能，允許用戶創(chuàng)建條件斷點(diǎn)來打印消息，而不會(huì)在斷點(diǎn)處停止并使代碼塊混亂。

Eclipse Platform使用systrace模板創(chuàng)建了tracepoint。

• 觸發(fā)點(diǎn)

程序員可激活觸發(fā)點(diǎn)，為工作區(qū)中的斷點(diǎn)定義一組觸發(fā)點(diǎn)。觸發(fā)器最初被抑制的所有其他斷點(diǎn)只有在觸發(fā)點(diǎn)被觸發(fā)之后才會(huì)被擊中。觸發(fā)點(diǎn)被觸發(fā)后，所有的觸發(fā)器被禁用，并且在運(yùn)行后將被重新啟用。

通過使用斷點(diǎn)屬性，可以通過“斷點(diǎn)”視圖的對(duì)話框或詳細(xì)信息窗格將任何斷點(diǎn)設(shè)置為觸發(fā)點(diǎn)。

• 邏輯結(jié)構(gòu)

在 Variables view中，集合對(duì)象直接顯示其包含的元素，而不是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。默認(rèn)情況下，在Oxygen釋放中激活邏輯結(jié)構(gòu)，可以關(guān)閉顯示邏輯結(jié)構(gòu)以顯示內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

顯示邏輯結(jié)構(gòu)上下文菜單允許程序員創(chuàng)建，選擇或編輯表示。

• 步驟操作后的方法結(jié)果

在調(diào)試過程中，在“進(jìn)入”，“逐步”或“返回”期間觀察到的最后一個(gè)方法的結(jié)果（每次返回或拋出）在“變量”視圖中顯示為第一行。

• 啟動(dòng)組

啟動(dòng)組在Oxygen中也是新增功能，啟動(dòng)組啟動(dòng)配置類型允許按順序啟動(dòng)多個(gè)其他配置，并在啟動(dòng)每個(gè)組成員后執(zhí)行可配置的操作。可以通過運(yùn)行→運(yùn)行配置...或運(yùn)行→調(diào)試配置...對(duì)話框創(chuàng)建新的啟動(dòng)組。

• 斷點(diǎn)分組和排序

Eclipse用戶現(xiàn)在可以根據(jù)Eclipse Oxygen中的不同類別對(duì)斷點(diǎn)進(jìn)行分組。斷點(diǎn)工作集定義了一組斷點(diǎn)。用戶可以在工作集上執(zhí)行啟用/禁用操作。

、Eclipse的基本認(rèn)識(shí)：Eclipse是Java以及JavaEE開發(fā)的IDE（integreated Development Environment，集成開發(fā)環(huán)境）之一，是目前軟件企業(yè)使用最多的一種IDE。Ecplise最初是IBM的產(chǎn)品，在2001年交給了開源組織來維護(hù)，現(xiàn)在是非盈利組織Eclipse基金會(huì)（Ecplise Foundation）來管理。

- 下載在官網(wǎng)www.eclipse.org中下載。（Eclipse的安裝很簡(jiǎn)單，直接解壓下載的壓縮文件即可。）

2、Eclipse基本設(shè)置（Window -> Preferences）

- 工作環(huán)境下的字符編碼的設(shè)置：（一般設(shè)置為utf-8，否則按照默認(rèn)的gbk在進(jìn)行web編程時(shí)會(huì)出現(xiàn)亂碼的問題）

- JRE設(shè)置：如果在系統(tǒng)環(huán)境變量中設(shè)置了JAVA_HOME，則會(huì)默認(rèn)使用JAVA_HOME的設(shè)置。

- 編譯器設(shè)置：

- 默認(rèn)Web瀏覽器配置：默認(rèn)情況下，Ecplise使用的是內(nèi)部瀏覽器，但也可以指定為外部瀏覽器。

- 添加外部瀏覽器：

- 修改JSP、HTML文件的默認(rèn)字符編碼：

- HTML的字符編碼格式默認(rèn)為utf-8：

2、Eclipse文件相關(guān)常用的快捷鍵：

- Ctrl + N：新建一個(gè)工程、文件、文件夾等內(nèi)容。

- Ctrl + M：窗口最大化/還原。

- Alt + Enter：打開被選中的工程、包、文件等的屬性窗口。

- Ctrl + F11：以調(diào)試模式運(yùn)行程序。

- F2：重命名工程名、文件名。

- Ctrl + E：打開編輯窗口查看目錄。

- Ctrl + Page Up：切換到當(dāng)前編輯窗口的上一個(gè)窗口。

- Ctrl + Page Down：切換到當(dāng)前編輯窗口的下一個(gè)窗口。

3、Eclipse編寫代碼時(shí)常用的快捷鍵：

- Ctrl + Alt + 向下的箭頭：向下賦值光標(biāo)所在行內(nèi)容或者選中內(nèi)容。

- Ctrl + Alt + 向上的箭頭：向上賦值光標(biāo)所在行內(nèi)容或者選中內(nèi)容。

- Alt + 向下的箭頭：向下移動(dòng)光標(biāo)所在行內(nèi)容或者選中內(nèi)容。

- Alt + 向上的箭頭：向上移動(dòng)光標(biāo)所在行內(nèi)容或者選中內(nèi)容。

- Ctrl + 1： 給出解決方案。

- Alt + ?：顯示自動(dòng)提示功能。

- Alt + Shift + Z：對(duì)選中代碼進(jìn)行Surrount With。

- Alt + Shift + S：彈出Source菜單。（彈出菜單后，根據(jù)顯示的字母下劃線提示選擇）

- Ctrl + /：行注釋與解除注釋。

- Ctrl + Shift + /：塊注釋。

- Ctrl + Shift + \：解除塊注釋。

- Ctrl + Shift + F：格式化代碼。

- Alt + Shift + L：將選中內(nèi)容抽取為變量。

- Alt + Shift + M：將選中內(nèi)容抽取為方法。

4、Eclipse打印輸出結(jié)果：

a、選中要打印的內(nèi)容；b、Alt + ?，彈出幫助信息；c、按向上箭頭一下，然后按下enter鍵即可。

5、Eclipse查看源碼時(shí)常用的快捷鍵：

- Ctrl + T：查看類的繼承關(guān)系、實(shí)現(xiàn)關(guān)系。

- Ctrl + O：查看類的結(jié)構(gòu)。

- Ctrl + Shift + T：打開查看類窗口。

- 查看類或者方法的定義：鼠標(biāo)懸浮在類或者方法上，同時(shí)按下Ctrl鍵。（顯示下劃線后單擊即可進(jìn)入類或者方法的定義）

6、Eclipse其他快捷鍵：

- Ctrl + Shift + 向左箭頭或者向右箭頭：快速選擇一個(gè)單詞。

- Shift + Home 或者是 End：從光標(biāo)當(dāng)前位置，快速選擇到行首或者行尾。

- Shift + 向上箭頭或者向下箭頭：從光標(biāo)當(dāng)前位置，快速選擇到上一行或者下一行。

者：為了美好的明天

來源：https://javapapers.com/core-java/system-out-println/

什么是System.out.println()

System.out.println是一個(gè)Java語句，一般情況下是將傳遞的參數(shù)，打印到控制臺(tái)。

System：是 java.lang包中的一個(gè)final類。

根據(jù) javadoc，“java.lang.System該類提供的設(shè)施包括標(biāo)準(zhǔn)輸入，標(biāo)準(zhǔn)輸出和錯(cuò)誤輸出流; 訪問外部定義的屬性和環(huán)境變量; 一種加載文件和庫(kù)的方法; 以及用于快速?gòu)?fù)制數(shù)組等一部分的實(shí)用方法… ”

out：是System類的靜態(tài)成員字段，類型為PrintStream。

public static final PrintStream out

他在啟動(dòng)時(shí)就會(huì)被實(shí)例化，并與主機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)輸出控制臺(tái)進(jìn)行映射。該流在實(shí)例化之后立即打開，并準(zhǔn)備接受數(shù)據(jù)。

println：是PrintStream類的一個(gè)方法。println打印（參數(shù)內(nèi)容+換行符） 到控制臺(tái)。

PrintStream類中有多個(gè)重載的println方法。每個(gè)println是通過調(diào)用print方法并添加一個(gè)換行符實(shí)現(xiàn)的。print方法是通過調(diào)用write方法實(shí)現(xiàn)的。

System.out.println() 結(jié)構(gòu)圖如下：

以下是JDK源中System.out.println的骨架結(jié)構(gòu)，和代碼片段。

UML圖

部分代碼段：

public final class System {
 static PrintStream out;
 static PrintStream err;
 static InputStream in;
 ...
}
public class PrintStream extends FilterOutputStream {
 //out object is inherited from FilterOutputStream class
 public void println() {
 ...
}

輸出重定向——改變輸出路徑

out對(duì)象可以自定義的。在啟動(dòng)時(shí)由java運(yùn)行時(shí)環(huán)境初始化，并且可以在執(zhí)行期間由開發(fā)人員更改。代替在默認(rèn)情況下的標(biāo)準(zhǔn)輸出。

當(dāng)您通過命令行運(yùn)行程序時(shí)，輸出將打印在同一個(gè)命令窗口中。我們可以使用setOut方法來改變這種行為。

在以下示例中，我將輸出重定向到同一目錄中的文本文件。

public class ChangeOut {
 public static void main(String args[]) {
 try {
 System.setOut(new PrintStream(new FileOutputStream("log.txt")));
 System.out.println("Now the output is redirected!");
 } catch(Exception e) {}
 }
}

System.out.println性能分析

有一個(gè)普遍的觀念需要大家知道——System.out.println性能并不好。

當(dāng)我們深入分析時(shí)，其調(diào)用順序如下println - > print - > write（）+ newLine（）。這個(gè)順序流是Sun / Oracle JDK的實(shí)現(xiàn)。

write（）和newLine（）都包含一個(gè)synchronized塊。同步有一點(diǎn)開銷，但更多的是添加字符到緩沖區(qū)和打印的開銷更大。

當(dāng)我們運(yùn)行性能分析時(shí)，運(yùn)行多個(gè)System.out.println并記錄時(shí)間，執(zhí)行時(shí)間會(huì)按比例增加。當(dāng)打印超過50個(gè)字符并打印超過50,000行時(shí)，性能下降。

當(dāng)然這一切都取決于我們使用的場(chǎng)景。不過無論如何請(qǐng)勿使用System.out.println打印日志（ logging）到stdout。

System.out.println VS 日志記錄組件（Log4j等）

Log4J具有多種記錄級(jí)別。如果我們正在編寫一個(gè)小程序，只是為了實(shí)驗(yàn)/學(xué)習(xí)目的那么使用 System.out.println 就很不錯(cuò)。

但當(dāng)我們開發(fā)生產(chǎn)質(zhì)量軟件時(shí)，我們應(yīng)該注意到應(yīng)該使用記錄組件（log4j等），并且應(yīng)該避免使用System.out.println。為什么？

• 靈活性：log4j的記錄器提供了多種記錄級(jí)別。我們可以相應(yīng)地分隔日志信息。例如，X消息只能在PRODUCTION上打印，Y消息應(yīng)打印在ERROR等上。
• 可重構(gòu)性：log4j只需一個(gè)參數(shù)更改即可關(guān)閉所有日志記錄。
• 可維護(hù)性：想象一下，如果我們有數(shù)百個(gè)System.out.println全部通過應(yīng)用程序散落，那么在一段時(shí)間內(nèi)將難以維護(hù)程序。
• 粒度：在應(yīng)用程序中，每個(gè)類都可以有不同的記錄器并相應(yīng)地進(jìn)行控制。
• 實(shí)用性：在System.out中限制重定向消息的選項(xiàng)，但是如果是記錄器(like log4j)，則可以提供多種選項(xiàng)。我們甚至可以創(chuàng)建自定義輸出選項(xiàng)并將其重定向。

所以我們不應(yīng)該使用System.out.println進(jìn)行日志記錄和調(diào)試（logging and debugging）

靜態(tài)導(dǎo)入來縮短System.out.println

有時(shí)我們覺得System.out.println是一個(gè)很長(zhǎng)的語句要打印。靜態(tài)導(dǎo)入可能會(huì)縮短一點(diǎn)，但不推薦使用，因?yàn)樗鼘?dǎo)致可讀性差。

我只是使用這種情況來解釋靜態(tài)導(dǎo)入，并避免在下面的情況下使用它。

import static java.lang.System.out;
public class ShortSOP {
 public static void main(String[] args) {
 out.println("Hello, world");
 }
}

不靜態(tài)導(dǎo)入的話直接寫out.println會(huì)提示編譯錯(cuò)誤的。

System.err和System.in

作為相關(guān)部分，接下來介紹一下“err”和“in”。'in'與InputStream相關(guān)聯(lián)。與“out”相對(duì)，“in”用于從標(biāo)準(zhǔn)控制臺(tái)通用鍵盤獲取輸入。

'err'與PrintStream相關(guān)聯(lián)，并將參數(shù)打印到標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出流。當(dāng)您使用eclipse等的IDE時(shí)，可以看到“out”和“err”之間的輸出差異。