Java可执行命令详解之jdb

1️⃣ 概念2️⃣ 优势和缺点3️⃣ 使用3.1 语法格式3.1.1 参数：-sourcepath < path>3.1.2 指令：run [class [args]]3.1.3 指令：print < expr>3.1.4 指令：stop at< class>:< line>3.1.5 指令：watch [access|all] < class id>.< field name>3.1.6 指令：step 4️⃣ 应用场景5️⃣ 注意事项6️⃣ 扩展：现在流行的调试工具🌾 总结

1️⃣ 概念

jdb是Java开发工具中的一部分，是一个用于调试Java程序的命令行工具。它由Sun Microsystems (现在是Oracle Corporation) 开发，并随JDK（Java Development Kit）一同提供。jdb旨在提供一个交互式的调试环境，以帮助开发者诊断和修复Java应用程序中的错误。

jdb提供了一个类似于传统命令行调试器的界面，可以在运行 Java 程序时暂停程序的执行，并允许开发者使用各种调试功能，例如设置断点、查看变量和堆栈信息、执行单步调试、监视变量值等。

其主要作用是帮助开发者定位和解决Java程序中的错误和异常。通过使用jdb调试器，开发者可以逐行检查代码、观察变量的值和状态，并在运行时动态地修改和测试代码逻辑。

jdb是通过使用 Java 虚拟机自身提供的调试接口（JVMTI）来实现的。JVMTI 允许外部工具与正在运行的 Java 程序进行交互，并提供了访问程序状态和控制程序执行的能力，这使得jdb可以在程序运行时获取和修改程序的状态。

2️⃣ 优势和缺点

优点：

强大的调试功能：jdb提供了丰富的调试功能，使得开发者能够更深入地理解和追踪程序的执行过程；命令行界面：命令行界面提供了更快速和高效的调试体验，并且可以在不同的操作系统上使用。

缺点：

学习曲线较陡峭：与一些集成开发环境（IDE）相比，jdb的命令行界面可能对于初学者来说有一定的学习曲线；依赖控制台：由于jdb是一个命令行工具，它需要运行在支持终端或命令行界面的操作系统上。它可能不适用于所有的场景，特别是在没有命令行界面访问权限的远程服务器上。

3️⃣ 使用

3.1 语法格式

jdb的使用语法如下所示：

jdb [options] <class> [arguments]

其中：

options：可选的调试器参数；<class>：要调试的Java类的名称；arguments：传递给主程序的参数。

jdb命令支持一些可选参数来控制调试过程。汇总全部的可选参数如下表：

使用jdb命令和参数之后，就会进入调试行，此时就可以开始调试过程。而在调试行可操作的命令汇总如下表：

<class id>: 带有程序包限定符的完整类名；

<class pattern>: 带有前导或尾随通配符 (‘*’) 的类名；

<thread id>:threads命令中报告的线程编号；

<expr>: Java™ 编程语言表达式。

上面表格汇总了jdb的调试模式中，所有一共近60个调试命令，读者可以根据自己的需求参照表格选择所需指令。下是主要介绍一些常用的jdb可选参数或指令：

-sourcepath <path>：指定源代码路径；run [class [args]]：开始执行应用程序的主类；print <expr>：打印表达式的值；stop at<class>:<line>：在指定的源代码位置设置断点；watch [access|all] <class id>.<field name>：监视指定变量的值；step：执行单步调试。

3.1.1 参数：-sourcepath < path>

jdb -sourcepath <path>命令用于指定源代码的路径，这对于在调试过程中查看源代码非常有用。以下是一个演示：

假设有一个名为MyApp的Java应用程序，并且源代码位于/path/to/source目录下。我们希望在调试期间能够访问到正确的源代码。在这种情况下，我们可以使用以下命令来启动jdb并设置源代码路径：

jdb -sourcepath /path/to/source MyApp

运行该命令后，jdb将启动并等待连接到MyApp应用程序进程。此时，如果在应用程序中设置了断点，jdb将暂停应用程序的执行，并允许您逐步调试代码。使用-sourcepath选项后，可以使用list命令查看当前断点所在位置的源代码，从而更容易地理解正在调试的代码。

3.1.2 指令：run [class [args]]

当使用jdb的run [class [args]]指令时，可以运行 Java 应用程序进行调试。以下是一个案例演示：

使用jdb运行应用程序，可按照以下步骤操作：

在命令行中输入命令来启动jdb调试器：

jdb

在jdb命令提示符下，使用run命令并指定要运行的类名和参数（可选）：

run MyApp

如果应用程序需要命令行参数，可以在run命令后添加它们：

run MyApp arg1 arg2

jdb将尝试加载并运行指定的类。如果成功，它将开始执行应用程序。

应用程序开始执行时，jdb将以调试模式暂停应用程序的执行，并返回到jdb的命令提示符。这意味着我们可以开始在代码中设置断点、查看变量值，并进行其他调试操作。

需要注意确保已经编译并生成了可调试的 Java 类文件，才能进行运行和调试。

3.1.3 指令：print < expr>

当使用jdb的print <expr>指令时，可以在调试过程中打印表达式的值。以下是一个案例演示：

假设正在调试一个 Java 应用程序，下面是一个简单的 Java 类：

public class MyApp {public static void main(String[] args) {int x = 10;int y = 5;int sum = x + y;System.out.println("Sum: " + sum);System.out.println("Product: " + multiply(x, y));}public static int multiply(int a, int b) {return a * b;}}

现在，我们在jdb中设置断点，并使用print命令来查看变量的值：

在命令行中输入以下命令来启动jdb调试器并指定要调试的类：

jdb MyApp

使用stop at命令设置断点，例如在multiply方法内的第一行：

stop at MyApp.multiply:3

使用run命令启动应用程序：

run

当应用程序执行到断点处时，jdb将暂停应用程序的执行。

现在，可以使用print命令来打印表达式的值。例如，要打印变量x和y的值：

print xprint y

jdb将在命令行中显示变量的值。

还可以在print命令中使用表达式。例如，要打印x和y的和以及调用multiply方法的返回值：

print x + yprint multiply(x, y)

jdb将计算并打印表达式的结果。

在完成调试操作后，可以使用cont命令继续执行应用程序。

这个案例演示了如何在jdb中使用print命令来查看变量和表达式的值。注意，在每个断点处，变量的作用域是可见的。

3.1.4 指令：stop at< class>:< line>

当使用jdb的stop at <class>:<line>指令时，可以在指定的类和行号上设置断点。以下是一个案例演示：

同样使用上边案例的MyAppJava类来演示在特定类和行号上设置断点以进行调试。

在命令行中输入以下命令来启动jdb调试器并指定要调试的类：

jdb MyApp

在jdb提示符下，使用stop at命令来设置断点。例如，设置在main方法内的第 6 行处：

stop at MyApp:6

这将在指定的类和行号上设置一个断点。

使用run命令启动应用程序：

run

应用程序将开始执行，并在达到断点位置时暂停。

当应用程序暂停时，可以查看变量的值、执行其他调试操作以及逐行调试。

注意，jdb默认情况下会在应用程序开始执行后立即停止。因此需要在应用程序达到断点之前设置断点。

3.1.5 指令：watch [access|all] < class id>.< field name>

当使用jdb的watch [access|all] <class id>.<field name>指令时，可以设置监视点以在字段访问时触发暂停。以下是一个案例演示：

假设有一个MyClass的Java类，其中包含一个实例字段count，现在希望在每次修改count字段值时暂停并进行调试。下面是一个简单的示例：

public class MyClass {private int count = 0;public void increment() {count++;}public int getCount() {return count;}public static void main(String[] args) {MyClass obj = new MyClass();obj.increment();System.out.println("Count: " + obj.getCount());}}

现在，让我们在jdb中设置监视点并进行调试：

在命令行中输入以下命令来启动jdb调试器并指定要调试的类：

jdb MyClass

在jdb提示符下，使用stop in命令设置断点，例如在increment方法内的第一行：

stop in MyClass.increment:1

使用run命令启动应用程序：

run

应用程序将开始执行，并在达到断点位置时暂停。

当应用程序暂停时，可以使用watch命令设置监视点。例如，设置对count字段的访问进行监视：

watch access MyClass.count

此命令将在字段访问时触发暂停。

如果希望在字段读取或写入时都触发暂停，可以使用watch all命令：

watch all MyClass.count

在监视点设置后，当应用程序访问或修改count字段时，jdb将暂停，并返回到jdb的命令提示符以供进一步调试。

需要注意监视点只能设置在可调试的字段上，并且只在第一个访问或修改操作发生时触发暂停。

3.1.6 指令：step

当使用jdb的step指令时，可以逐语句执行代码并进入方法调用。以下是一个案例演示：

现在有一个MyClass的Java类，其中包含一个方法调用链，我们希望在每个方法调用和逐语句执行代码时进行调试。下面是一个简单的示例：

public class MyClass {public void methodA() {System.out.println("Inside methodA");methodB();}public void methodB() {System.out.println("Inside methodB");methodC();}public void methodC() {System.out.println("Inside methodC");}public static void main(String[] args) {MyClass obj = new MyClass();obj.methodA();}}

在命令行中输入以下命令来启动jdb调试器并指定要调试的类：

jdb MyClass

在jdb提示符下，使用stop in命令设置断点，例如，在methodA方法内的第一行：

stop in MyClass.methodA:1

使用run命令启动应用程序：

run

应用程序将开始执行，并在达到断点位置时暂停。

当应用程序暂停时，您可以使用step命令逐语句执行代码。键入以下命令并按回车键：

step

这将执行当前行，并逐语句地执行代码。

可以重复使用step命令，每次执行一行代码并进入方法调用，直到代码执行完成或到达断点。

step命令会进入所有方法调用，因此可能需要多次执行该命令来查看每个方法的执行。

4️⃣ 应用场景

jdb在以下情况下特别有用:

错误排查：当程序出现错误、崩溃或异常时，可以使用jdb来分析问题并找到修复代码的位置；代码调试：可以在程序执行的不同位置设置断点，逐行调试以便观察代码行为和验证逻辑；性能调优：可以使用jdb来检测程序中的性能瓶颈，分析 CPU 和内存使用情况，并找到优化的机会。

5️⃣ 注意事项

在使用jdb进行调试时，请注意以下几点：

确保使用-g选项对源代码进行编译，以便在调试器中能够正确地查看变量和源代码；仔细阅读jdb的文档，并了解每个命令和选项的作用；使用合适的断点，以避免存在太多或不必要的断点；在调试期间，观察变量的值及其对程序行为的影响；避免在生产环境中使用jdb调试，应将其限制在开发和测试环境中使用。

6️⃣ 扩展：现在流行的调试工具

在Java开发领域，有许多流行的代码调试工具可供选择，尤其是现在的IDE软件基本都集成了更加直观的图形化调试工具，这也使得本文介绍的传统的命令行调试方式，因其比较繁多及复杂的指令格式逐渐被大众开发者所遗忘或摒弃。以下是一些目前广泛使用的Java代码调试工具：

IntelliJ IDEA：IntelliJ IDEA是一个很流行的Java IDE，也提供了高级的调试功能。它支持断点调试、条件断点、表达式求值和远程调试等功能，并具有用户友好的界面；Eclipse：Eclipse是一个强大的Java集成开发环境（IDE），具有内置的调试功能。它提供了逐行调试、断点设置、变量监视和堆栈跟踪等实用特性；NetBeans：NetBeans是一款免费的开源Java IDE，内置了强大的调试功能。它支持基本调试操作，如断点设置、单步执行和变量监视，同时还提供了高级功能，如异常捕获和线程调试；jdb：在本文我们已经详细介绍了jdb，这是Java自带的命令行调试器，适用于那些更喜欢命令行界面和脚本化操作的开发者。

这些是当前流行的Java代码调试工具，每个工具都有其特定的优点，并适用于不同类型的项目和开发需求。选择适合自己的工具取决于个人偏好、项目要求和团队协作等因素。建议根据自身的需求，尝试并选择最适合您的Java代码调试工具。

🌾 总结

jdb是一个功能强大且灵活的 Java 调试器，提供了一系列功能和选项来帮助开发者定位、调试和修复 Java 应用程序中的问题。通过设置断点、单步调试、监视变量等操作，开发者可以深入了解程序的执行状态，并进行错误排查和性能调优。

尽管jdb的命令行界面对于新手而言可能有一定的学习曲线，但通过熟悉其语法和常用选项，开发者可以更加高效地利用jdb进行调试工作。同时，需要注意在合适的情况下使用jdb，并遵循最佳实践以确保有效地使用调试器工具。