java进阶路线——Debug
“每个大程序里都有一个不安分的小程序”，想要成为一名好的开发人员，你得先真正学会 Debug 才行"
1、什么是debug
是一个程序调试工具
①排除故障，排除错误
②调整程序，移去程序中的错误
2、为什么debug
(1) 现实
调试的真正问题在于无法规划所需的时间。所有编程活动，从设计到开发都可以有时间规划。但调试却完全不同，调试可能会花费一个小时、一天、甚至不知不觉一周就过去了，却还是未能发现问题的根源并修复问题
(2) 调试定律
1、理清思绪
先理解系统业务逻辑，再理解出现的问题
如果不理解这个系统的工作原理，那么就无法调试这个问题。一旦明白了系统以后，问题就很明显了。
2、分而治之
解决问题的关键在于缩小搜索范围
大型系统都很复杂，系统的运行涉及许多因素。从整体上来看系统，你很难区分出影响特定问题的细节。
解决方法是分而治之。不要着急着眼于整个系统，将有问题的组件或模块从代码中分离出来，才能进行严谨的调试。
分离问题有许多优点。你可以只关注与问题相关的部分，由于代码量很少，所以你可以快速解决问题。
请时刻牢记，通过剥丝抽茧，逐步缩小范围，最终 bug 将无藏身之。
3、单次改动
一次只做一个改动
如果你手中拿的是一把好步枪，那么你可以更好地修复 bug。
有些开发人员试图通过交换或修改其他组件来修复错误的代码。可能在他们改动了三四处代码后，发现可以正常工作了。这看似很酷，但是他们完全不知道哪个部分有问题。更糟糕的是，他们所做的这些改动很有可能破坏本来运行得好好的代码。
在很多情况下，你需要改动系统的不同部分，来看看是否对这个问题有影响。一般来说，这是一个警告，你并没有充分地了解代码，而是在猜测。你只是在改变问题发生的条件，而不是寻找问题自然发生的原因。
这种做法会隐藏第一个问题的原因，还会导致更多问题的发生。这是开发人员都需要避免的错觉陷阱。
请时刻牢记，
如果一次只做一个改动，那么你可以确切地知道哪个参数有效。如果改动看似没有效果，那么请立即恢复原样！
4、检查确认
这是一个黄金法则： 检查是否由于你的改动修复了bug，如果不是，那这个bug就没有修复
每个人都愿意相信 bug 不药而愈了——“似乎我们无法再重现这个 bug”——“这个 bug 出现了几次，但后来不知道发生了什么，不再重现了。”当然，合乎逻辑的结论是，“也许这个 bug 不会再发生。”但是，你猜怎么着？它还会发生。
如果你觉得你已经修复了某个 bug，那么你需要确保去掉你的改动后，这个 bug 会再次重现；还要确保加上改动后，bug 就会被修复。你需要重复从改好到重现再到改好的过程，只改动与修复 bug 有关的代码，否则就不能证明你修复了这个 bug。
修复 bug 往往很有意思。有时 bug 只是“隐藏了起来”而不是真正被解决了。有时候，当我们意识到我们的改动与要修复的 bug 无关时，产品早已发给了客户，显然他们不会满意这种产品。所以，千万不要掉入这样的陷阱中。
如果去掉你改动的代码，那么系统就会重现之前的 bug，只有这样才能确保你的修改确实有效
5、记录过程
将解决过程及办法以博客的方式记录，方便回顾
不要在同一个地方跌倒两次。为了提高工作效率，请记录所遇到的问题以及最终的解决方案。遇到问题时，我们不必再说：“我以前见过这个问题，但我不知道怎么解决。”你可以快速查找过去使用过的解决方案。不用说，这种做法不仅可以节省你的时间，还可以大大地提高你的自尊和自信。
3、怎么去debug
idea的debug模式，基本面板：
- 开启 Debug 模式的开关：通常在写代码时都会改用 Debug 模式来跑程序，已经很少使用旁边的 Run 模式了
- 设置断点：在左边行号栏单击左键就可以设置断点，再点一下则可以取消此断点，能够设置断点是 Debug 模式和 Run 模式最大的区别，而设置断点可以帮助我们对代码进行一步步的排查，这也是为什么推荐使用 Debug 模式而不是使用 Run 模式
- 调试按钮：Debug 调试代码的主要功能就对应着这几个按钮
- 服务按纽：和 Debug 的断点有关系，主要搭配着上一步一起用
- 变量区：可以查看当前断点之前的变量
4、基本用法
主要对应调试按钮和服务按钮，现在介绍一下每个按钮的名称及作用：
(1)调试按钮
从左向右：
- Show Execution Point : 如果你的光标在其它行或其它页面，点击这个按钮可跳转到当前代码执行的地方
- Step Over : 一行一行的代码往下执行，如果这一行上有方法不会进入方法
- Step Into : 如果当前行有方法，可以进入方法内部，一般用于进入自定义方法内，不会进入官方类库的方法
- Force Step Into : 强制进入方法内部，能进入任何方法，查看底层源码的时候可以用这个进入官方类库的方法
- Step Out : 退出方法，从进入的方法内退出到方法调用处，此时方法已执行完毕，只是还没有完成赋值
- Drop Frame : 回退断点，很少用到
- Run to Cursor : 运行到光标处，你可以将光标定位到你需要查看的那一行，然后使用这个功能，代码会运行至光标行，而不需要打断点（前提是已经进入了 Debug 模式，也就是已经停在某个断点上了）
- Evaluate Expression : 计算表达式，后面详细说明
(2)服务按钮
从上往下：
- Rerun : 重新运行程序，他会关闭服务后重新啓动程序，不过很少用到，通常都会直接关掉再开启一次
- Update ‘tech’ application : 更新程序，就是执行当初定义的 update 选项，当 Debug 模式启动后，再次点击 debug 按钮也会跳出此选项
- Resume Program : 继续执行程序，例如在第 20 行和 25 行有两个断点，而当前运行至第 20 行，按一下，则运行到下一个断点（即第 25 行），再按一下，则运行完整个流程，因爲后面已经没有断点了
- Pause Program : 暂停程序，很少用不是很重要
- Stop : 连续按两下关闭程序，有时候你会发现关闭服务再启动时，报端口被占有，这是因爲没完全关闭服务的原因
- View Breakpoints : 查看所有断点，后面第七部分详细说明
- Mute Breakpoints : 将所有断点变为灰色使断点失效，按 Resume Program 那个键（也就是第三个按键）可以直接运行完程序（因为所有打的断点都被设置为无效了），再次点击这个 Mute Breakpoints 按键可以使所有无效断点变为红色有效
(3)变量查看
- 参数所在行后面会显示当前变量的值
- 游标停到参数上，会显示当前变量信息，点击打开可以看到变量的详情
- 在下方的 Variables 变量区窗口查看，这里会显示当前方法的所有变量，可以一次看到所有变量的详情
(4) 计算表达式 Evaluate Expression
上面有提到一个计算表达式 Evaluation Expression 按钮，可以使用这个按钮在调试过程中计算某个表达式的值，或是直接改变某个变量的值，而不用再去重新改代码手动改变量的值然后再重启程序。
如果只是单纯想要改变变量的值的话，还有另一种方法，不用透过计算表达式那么麻烦。只要在 Variables 变量区直接在变量上点右键，使用 setValue 也能重新改变此变量的值的
(5)断点条件设置
有的时候在遍历一个集合或是数组的时候，可能只想要看 for 循环里的某个 i 值超过多少以上的变量情况，这时候就可以透过设置断点条件来达成，也就是说，只有在满足了断点条件时，才会停在断点处，不然就会直接忽略此断点。
对断点点击右键可以设置断点条件，像是下图是设置成在 i=3 时才停下（如果没有设置断点条件的话，则每进一次for loop，每个 i 都会停一次断点）
(6)查看所有断点
在左下方点击 View Breakpoints 可以查看目前已经设置的所有断点，有时候自己断点打多了很容易忘记打在哪，可以透过这个功能知道自己都在哪些地方打了断点，取消勾选可以使此断点失效
(7) 设置异常断点
当设置异常断点，在程序中出现需要拦截的异常时，会自动定位到异常行
设置方式一样是先点击 view breakpoints，之后点击 + 号添加异常断点，这边添加了 NullPointerException
当出现空指针异常时，会自动跳到抛出空指针异常的行数，省的我们再去定位问题点在哪，非常方便
