Android Studio 中的调试技巧

写代码不可避免会出现BUG，出现时就需要DEBUG。
如果看日志分析不出问题所在，可能就需要打断点去调试。
本文通过总结Android Studio的一些调试技巧来加强我们发现并解决BUG的能力，而不是仅仅停留在“断点单步执行”上。

一、概述

先来看一段代码：

上图中左侧是我们打的断点，因为断点所在代码类型不一样或断点设置不一样，所呈现的图标也不一样。
在断点位置右键可对该断点进行设置，如下图

• 变量（相关设置窗口）
  

• 方法（相关设置窗口）
  

• 普通代码（相关设置窗口）
  

断点大致可分为以下几类：

• 普通断点

• 条件断点

• 日志断点

• 方法断点

• 异常断点

二、调试基础

如何进入调试模式？


一般来说，下好断点后我们有两种方式调试一个 Debuggable 的 Apk

• Debug App：重新编译并安装该应用（上图左红圈按钮）

• Attach Debugger to Android process：点击后需要选择对应的进程（上图右红圈按钮）

其中第二种方式较为常用（因为不用重新进行编译），只要运行过程中触发到断点就可以直接进入调试模式。

介绍下上面各个调试相关按钮的功能：

图标名称功能描述Resume Program当你运行到某个断点的时候，点击之后会继续程序的运行
（后面如果有断点的话会暂停在该断点出）Pause Program暂停运行Stop App停止程序View Breakpoints查看所有断点Mute Breakpoints沉默所有断点
（选中后所有断点图标的主色调都会编程灰白色，并且不会触发任何断点）Get Thread Dump显示线程相关信息Restore LayoutTODOSettings设置Show Excution PointsTODOStep Over单步执行，可以简单理解为“执行到下一行代码”Step Into进入当前方法内部Force Step IntoTODOStep Out跳出当前方法Drop FrameTODORun To Cursor直接运行到“浮标”所在的那行代码Evaluate Expression进行表达式求值

三、条件断点

假设你的断点设置在一个循环列表里面，但你只对这个列表的某一个元素感兴趣，希望循环到该元素时才触发断点。设置条件断点也很简单，在断点上右键弹出并设置你的条件即可。

先看一个打了条件断点的代码：

为该断点设置的条件（假设我们预期 “i等于7时” 才触发断点）：

触发断点后，查看Debugger面板：

• 面板左侧：显示了方法调用栈及对应信息：方法名，行号，类名和包名

• 面板右侧：显示了当前各个变量的值

四、日志断点

很多时候，调试是为了打印日志来定位异常代码来缩小范围，然后再使用断点找到问题所在。所以，经常要做的事情就是添加日志代码，比如输出函数参数、返回值或其他一些有用信息。

如果是通过 添加代码 打印相关日志，就需要重新编译整个应用，少则几十秒多则几分钟。
如果是通过 日志断点 打印相关日志，就可以完全避免编译这些毫无意义的等待。

再来看一段代码：

在想要打印日志的地方下断点，然后右键该断点并进行相关设置：
 

• 将 Suspend 属性取消勾选（这样虽然还叫做“断点”，但程序并不会在该断点断下来）

• 然后勾选 Log message to console 和 Evaluate and log（这样就会根据你指定的表达式将信息打印到控制台）

最后，通过 Debug App 或 Attack process 方式运行程序。在 Console 面板下，不仅可以看到你打印的 断点日志，还可以看到 正常Log类打印出来的日志。如下图：

五、方法断点

传统的调试方法是以“行”为单位的，即“单步调试”。
但很多时候我们只关心某个函数的参数或返回值。
使用方法断点，我们可以再函数级别进行调试。

设置方法断点有两种方式：

• 在方法行打上断点（注意看，左边的图标跟普通断点的图标是不一样的噢）

• 通过断点设置窗口（View BreakPoints -> Add -> Java Method Breakpoints）

六、异常断点

在有些情况下，我们只对某些特定的异常感兴趣，而且希望程序在发生该异常时就能断下来，就像保存现场一样。Android Studio已经赋予了我们这个能力，即 异常断点。

具体设置方法：打开 “View Breakpoints” ，点击加号并添加你感兴趣的异常

上图中我们设置了关心的异常 IndexOutOfBoundsException，下面我们写一段测试代码：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    @Override    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        String[] strs = new String[]{"0", "1"};        Log.w("BP", strs[2]);  // Index out of bounds    }}

上面这段测试代码，如果是直接编译运行的话会导致App闪退。而如果是通过调试模式运行的话则会触发 Java Exception Breakpoints，代码编辑器会直接显示触发断点的代码，并在 Debug 面板上显示相关信息，如下图：
注：如果此时你触发的是一个NullPointerException，则不会触发异常断点（因为还没有添加到“感兴趣”列表中）

有同学会想，如果我捕捉了异常还会触发异常断点吗？
答：即使进行了 try...catch... 捕捉异常，断点依然会在 catch 之前触发

还有同学会想，如果我对所有的异常或未知的异常感兴趣呢？
答：目前我也没找到好解决办法，试了“勾选 Any Exception”、“添加 Exception”、“添加 UndeclaredThrowableException” 这几种方法，都未能快速定位到异常代码，知道的同学可以PR下。

七、Field WatchPoint

前面我们添加“异常断点”并且点击“加号”后，显示的第二个项 Java Field Watchpoints 是干什么的呢？
有木有这样一种场景：某个变量的值莫名奇妙地不知道被谁修改了？

Java虽然是值传递，但引用也可以是值。所有的对象都存放在堆上面，而堆是被所有线程共享的。因此，在复杂情况下，你根本不知道这些共享变量是被谁修改了，也不知道具体的函数调用路径。哥，这很危险。

在多线程环境下，不变性是一个很重要的特性，高并发性语言（如 Erlang、Scala 等）都对这种不变性有着一定程度的支持。

废话了这么多，现在进入正题。
Field WatchPoint 就是我们解决上面难题的关键所在，使用它使得我们可以在某个 Field 被访问或者被修改的时候触发断点，设置方法有两种：

• 第一种：直接在某个变量的声明处下断点（此时断点图标和普通断点图标也是不一样的） 
  右键该断点可以进行设置
  

• 第二种：在 View BreakPoints 中进行设置，直接指定某个类的某个变量
  

下面用一段代码来实践下：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    private String mField;    @Override    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        mField = "ABC";         // 1. 修改值        changeFieldMethod1();    }    private void changeFieldMethod1() {        changeFieldMethod2();    }    private void changeFieldMethod2() {        mField = "Android";     // 2. 修改值        Log.i("BP", "mField = " + mField);   // 3. 访问值    }}

我们对 mField 设置了 Field WatchPoint 并同时勾选了 Field access 和 Field modification，因此在1、2和3的位置都会触发断点。当在位置2触发断点的时候，Debug面板的显示内容如下图：

在上图中我们可以看到函数的具体调用路径，以及未执行触发断点代码前所观察变量的值。

八、Evaluate Expression

Evaluate Expression 可以直接理解为“计算表达式的值”。
这也是一个非常实用的功能，可以在断点处直接进入一个求值环境（前面提到过该功能的按钮图标及含义），执行任何你感兴趣的表达式或代码片段：

• 表达式求值
  

• 代码片段求值
  

九、小结

上面介绍了“各种断点”、“变量观察”、“表达式求值”等功能及其相关演示，实际上调试相关知识远不止这么多。
比如，打开 View BreakPoint 设置窗口，如下图： 
我们可以对感兴趣的 特定对象、特定类 进行下断点，也可以设置 断点次数 或设置触发断点的 特定线程 等。

差多不先总结到这里，想到的话再补充。