调试器是软件开发领域最重要的工具之一，对Java开发来说，在开发环境可以使用Intellij IDEA进行debug从而快速解决问题，但在部署环境由于无法debug 经常需要耗时费力地添加打印语句并替换部署包。实际上JDK已经提供了一个命令行debug工具jdb，可以在任何环境使用它实现快速有效地问题定位。

1. 简介

The Java Debugger (JDB) 是一个简单的命令行调试工具， 使用它可以像Intellij IDEA一样进行添加断点、单步执行、变量查看等操作，实际上jdb和Intellij IDEA底层都利用了 Java Platform Debugger Architecture (JDBA) 实现调试功能，只是展现方式不同而已。

2. 用法

jdk的bin目录下包含了jdb，jdb命令的基础语法是 jdb [options] [classname] [arguments]，其中 options 是命令的选项，classname 和 arguments 是要调试的main类名和main方法参数。

可以注意到jdb命令的 classname 和 arguments 都使用了中括号，表示它们都不是必须的，因为jdb还可以attache到一个已经在运行的JVM上，方法与普通的 Remote Debug 相同，调试Spring Boot应用时使用这种方法更方便。

#启动时添加debug参数
java -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5005 -jar app.jar

#attach到已经启动的JVM上
jdb -attach 5005

#与attach效果相同，attach失败时可以使用此命令
jdb -connect com.sun.jdi.SocketAttach:hostname=127.0.0.1,port=5005

jdb执行成功后会进入到一个交互式shell页面中，后续的调试操作都在此shell中进行，具体调试方法参考示例章节

jdb connect

3. 选项

使用help可以查看jdb的选项，不同版本JDK的选项有所不同，Windows下jdk8支持如下选项

jdb options

进入调试shell后可以查看debug相关命令，示例章节会演示主要的添加断点、单步执行等命令

jdb options2

4. 示例

本节演示如下比较常用的调试命令

命令 描述

stop in <class id>.<method>[(argument_type,…​)]

在方法中设置断点

stop at <class id>:<line>

在行中设置断点

clear

查看所有断点

clear <class id>.<method>[(argument_type,…​)]

清除方法中的断点

clear <class id>:<line>

清除行中的断点

step

执行当前行

step up

一直执行, 直到当前方法返回到其调用方

stepi

执行当前指令

next

步进一行 (步过调用)

cont

从断点处继续执行

locals

输出当前堆栈帧中的所有本地变量

print <expr>

输出表达式的值

dump <expr>

输出所有对象信息

eval <expr>

对表达式求值 (与 print 相同)

list [line number|method]

输出源代码

methods <class id>

列出类的方法

fields <class id>

列出类的字段

!!

重复执行最后一个命令

<n> <command>

将命令重复执行 n 次

4.1. 创建项目

创建一个Spring Boot项目添加 starter-web 依赖，并添加如下Controller

package io.github.c;

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class A {

    private int counter = 0;

    @GetMapping("/s")
    public String s() {
        counter++;
        System.out.println("counter = " + counter);
        return a();
    }

    public String a() {
        String b = b();
        for(int i = 0; i < 3; i++) {
            b += i;
        }
        return b;
    }

    public String b() {
        String s = "b";
        s += "d";
        return s;
    }
}

4.2. 启动项目

项目打包后使用如下命令启动

java -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5005 -jar app.jar

在另一个shell中使用jdb命令attach到启动的JVM上，注意命令末尾使用 -sourcepath 参数指定了项目的源码位置，这样在调试时可以查看对应的源码

jdb -connect com.sun.jdi.SocketAttach:hostname=127.0.0.1,port=5005 -sourcepath D:\ideaprojects\boottest\src\main\java

4.3. 添加断点

使用 stop in io.github.c.A.s 添加断点，然后调用 /s 接口可以看到jdb会话中出现断点命中的提升并自动进入 对应线程，使用 cont 可以继续执行

breakpoint1

4.4. 断点调试

断点调试的命令有 step、step up、next、stepi 这几条，下面演示其不同效果

4.4.1. step

step命令调试的效果如下所示，可以看到如果存在方法调用，step会自动进入调用的方法一步步执行，这也是它与下面的next命令的主要区别

breakpoint3

4.4.2. next

next命令调试效果如下所示，可以看到即使存在方法调用它也不会进入调用的方法

breakpoint4

4.4.3. step up

step up命令会执行完成当前方法并返回，效果如下所示

breakpoint5

4.4.4. stepi

stepi命令不是按照源码中的语句执行的，而是按照编译后的字节码指令执行的，所以会看到 连续多次都在执行 counter++，但后面的 bci 不断增加，bci是字节码序号(byte code index)的缩写

breakpoint6

4.4.5. 查看变量和源码

print命令和list命令使用效果如下

breakpoint7

4.5. 清除断点

使用 clear 查看已经添加的断点，使用 clear <class>:<line_number> 或者 clear <class>.<method_name>[(argument_type,…​)] 删除已经添加的断点

breakpoint2