使用 Eclipse 平台进行调试

本文概述了怎样使用 Eclipse 平台的内置调试功能来调试您的软件项目。
调试是程序员无法回避的工作。调试方法有许多种，但归根结底，就是找到引发错误的代码。举例来说，在 Linux 应用程序中，分段故障被认为是最常见的错误之一。当程序尝试访问未分配给它的内存并因为分段违例而终止时，将产生这种错误。要修正这种错误，您需要找到引发该行为的那行代码。一旦找到有问题的代码行，这对于知道引发错误的上下文及其相关的值、变量和方法也是有所帮助的。使用调试器将使查找这些信息变得相当简单。

Eclipse 调试器及 Debug 视图
Eclipse 平台的特色在于内置了 Java 调试器，该调试器提供所有标准调试功能，包括进行单步执行、设置断点和值、检查变量和值以及暂挂和恢复线程的能力。此外，您还可以调试在远程机器上运行的应用程序。Eclipse 平台主要是一个 Java 开发环境，但其体系结构同时也向其它编程语言开放。如以下您将看到的，同一个 Eclipse 的 Debug 视图也可用于 C 和 C++ 编程语言。

Eclipse 平台工作台（Eclipse Platform Workbench）及其工具是基于 Java 开发工具（JDT）组件所构建的。这些组件向 Eclipse 提供以下功能：

项目管理工具
透视图和视图
构建器、编辑器、搜索和构建功能
调试器
Eclipse 调试器本身是作为 Eclipse 二进制文件中包含的标准插件而存在的。Eclipse 还有一个特别的 Debug 视图，允许您在工作台中管理程序的调试和运行。它为调试中的每个目标显示其暂挂线程的堆栈帧。程序中的各个线程以作为树的节点出现，而 Debug 视图则显示运行中的各目标的进程。如果暂挂一个线程，则其堆栈帧显示为子元素。

在您开始使用 Eclipse 调试器之前，假定您已经安装了适当的 Java SDK/JRE（我推荐您使用 Java VM 1.4）和 Eclipse 平台 SDK 2.0/2.1，且两者都工作正常。一般来说，先使用 Eclipse 样本来测试一下调试选项是一个好主意。如果您要开发和调试 C/C++ 项目，您还需要得到并安装 C/C++ 开发工具（C/C++ Development Tool，CDT）。有关 Java SDK/JRE、Eclipse 平台和样本以及 CDT 的链接，请参阅本文后面的参考资料。图 1 显示了 Debug 用户界面的常规视图。
图 1. Eclipse Debug 视图用户界面的常规视图



调试 Java
在您能调试您的项目之前，需要先完整地编译和运行代码。您首先需要为您的应用程序创建运行配置并确认其正常启动。之后，您需要使用 Run > Debug... 菜单，以同样的方式设置调试配置。您还需要选择作为主 Java 类的由调试器使用的类（也请参阅图 2）。对一个项目，您希望有几种调试配置就可以有几种。当调试器启动后（通过 Run > Debug...），会在一个新窗口打开它，您可以准备开始调试。

图 2. 在调试配置中设置项目的主 Java 类

以下是最常见的 Eclipse 调试操作的示例指示信息：

设置断点
当您启动应用程序以进行调试时，Eclipse 自动切换到 Debug 透视图。无庸置疑，最常见的调试过程就是设置断点，以允许检查在条件语句和循环中的变量和值。要在 Java 透视图的 Package Explorer 视图中设置断点，双击所选的源代码文件，在编辑器中打开它。遍历全部代码，将光标放置在含有可疑代码的那一行的标记栏上（在编辑器区域的左侧）。双击以设置断点（也请参阅图 3）。

图 3. 在编辑器左侧边缘可看到两个断点标记

现在通过 Run > Debug... 菜单启动调试会话。有一点很重要，不要把数条语句放在同一行，因为您不能在同一行的多条语句上单步跳过或设置行断点（也请参阅图 4）。

图 4. 视图通过左侧边缘的箭头指出当前正在执行的行


条件断点
一旦您找到出错的地方，您会想要了解在崩溃前程序在干些什么。完成该工作的一种方法是单步执行程序中的每条语句，一次一句，直到到达出问题的地方。有时候更好的方法是仅运行某段代码并在出问题的地方终止其执行，这样就可以检查该位置上的数据。要实现这一点，可能要声明每当表达式的值更改时就被触发的条件断点（请参阅图 5）。此外，在输入条件表达式时还可以使用代码辅助。

图 5. 设置条件断点触发器


对表达式求值
要在 Debug 透视图的编辑器中求表达式的值，选中设置有断点的一整行，并在上下文菜单中选择 Inspect 选项（请参阅图 6）。表达式是在当前堆栈帧的上下文中求值的，其结果显示在 Display 窗口的 Expressions 视图中。

图 6. 用 Inspect 选项求表达式的值


查看变量
Variables 视图（在 Display 窗口中）显示了选中的堆栈帧中的变量值（请参阅图 7）。要查看所请求的变量，只需展开 Variables 视图中的树直到您看到所请求的元素为止。您也可以在 Debug 视图中单步执行代码的同时，在 Variables 视图中查看变量。

图 7. 在 Display 窗口中查看变量


当调试器在断点上停止时，您可以通过在 Run > Debug... 菜单上选择 Step Over 选项来继续调试器会话（请参阅图 8）。这将单步跳过突出显示的代码行并执行同一个方法中的下一行（或者它在调用当前方法的方法中继续）。作为最后一步的结果而发生更改的变量用颜色突出显示（缺省值是红色），所用颜色可在“Changed Variable Value Color”首选项（由 Debug Variable Views 指定）中指定。

图 8. Run... 菜单中的调试器命令

要在 Debug 视图中暂挂线程的执行，选择一个运行中的线程并单击 Debug 视图工具栏中的 Suspend 按钮。会显示该线程的当前调用堆栈，并且在 Debug 透视图的编辑器中突出显示当前执行的行。

暂挂线程时，将光标放置到 Java 编辑器中的变量上，该变量的值显示在一个小悬浮窗口中。同样，该线程的顶部堆栈帧被自动选中，该堆栈帧中的可视变量显示在 Variables 视图中。可以通过在 Variables 视图中单击变量名来检查相应的变量。

热交换错误修正：实时代码修正
如果您运行的是 JVM 1.4（Java 虚拟机，Java Virtual Machine），Eclipse 2.0.2 和 2.1 提供一个叫做热交换错误修正（Hotswap Bug Fixing）的新功能（无法用于 JVM 1.3 或更低版本 － 也请参阅图 9）。它允许在调试器会话过程中更改源代码，这要比“退出应用程序，更改源代码，重新编译，再启动另一个调试会话”的一系列步骤好多了。要使用该功能，只需在编辑器中更改代码并恢复调试。由于 JVM 1.4 与 Java 平台调试器体系结构（Java Platform Debugger Architecture，JPDA）兼容，所以能使用该功能。JPDA 实现了在运行中的应用程序中用经过修改的代码进行替换的能力。当然，当启动您的应用程序或找到出错点需要花费很长时间的时候，该功能极其有用。

图 9. 热交换错误修正功能不能在 JVM 1.3 及更低版本中使用


如果您完成调试时程序还没有被完整地执行过，请在 Debug 视图中的上下文菜单中选择 Terminate 选项。一个常见的错误是您在调试器会话中使用了 Debug 或 Run 而不是 Resume。这样将会启动另一个调试器会话，而不是继续当前的会话。

远程调试
Eclipse 调试器提供了一个有趣的选项，可用于调试远程应用程序。它可以连接到一个运行 Java 应用程序的远程 VM 上，并将其连接到内部调试器上。处理远程调试会话非常类似于本地调试。不过，远程调试配置要求对 Run > Debug... 窗口进行不同的设置。您首先要选择左侧视图中的 Remote Java Application 项，单击 New 按钮。这样就创建了一个新的远程启动配置，并显示三个选项卡：Connect、Source 和 Common。

在 Connect 选项卡的 Project 域中，选择用作启动首选项的项目（用于查找源代码）。在 Connect 选项卡的 Host 域中，输入运行 Java 程序的远程主机的 IP 地址或域名。在 Connect 选项卡的 Port 域中，输入远程 VM 接受连接的端口。一般来说，该端口是在远程 VM 启动时指定的。当您想让调试器确定 Terminate 命令在远程会话中是否可用，可以选择 Allow termination of remote VM 选项。如果您希望能终止所连接的 VM，则选择该选项。现在当您选择 Debug 选项时，调试器将尝试按指定的地址和端口连接远程 VM，并在 Debug 视图中显示结果。

如果启动器无法连接至指定位置上的 VM，将显示错误消息。一般来说，远程调试功能的可用性完全取决于远程主机上运行的 Java VM（虚拟机，Virtual Machine）。图 10 显示了远程调试会话的连接属性的设置。

图 10. 设置远程调试会话的连接属性


调试其它语言
Java 是 Eclipse 平台的主语言。然而，Eclipse 平台同时也是一个可支持许多其它语言的可扩展平台，而其中最重要的就是支持 C/C++（因为其流行性）。Eclipse 通过用 C/C++ 开发工具（CDT）支持 C/C++。请参阅参考资料以获取相关链接。CDT 通过调试 C/C++ 代码的功能扩展了标准的 Eclipse Debug 视图，同时 CDT Debug 视图允许您在工作台中管理 C/C++ 项目的调试。CDT 不包含其内部调试器，但它向必须可在本地使用的 GNU GDB 调试器提供了一个前端。

下载并安装了 CDT 之后，只需切换到 Debug 视图，您就可以开始调试当前的 C/C++ 项目了（请参阅参考资料，以获取一篇介绍如何安装 CDT 的文章的链接）。这样您可以设置（并在执行过程中任何时候更改）代码中的断点，并且跟踪变量和寄存器。Eclipse 调试器显示您调试中各个目标的暂挂线程的堆栈帧。程序中的各个线程作为树的节点出现。它显示了运行中各目标的进程。请记住当 GNU GDB 调试一个带有调试符号链接的程序时，它最有效。这是在编译过程中由命令行参数 -g 来实现的。需要更多的信息请使用 -ggdb 开关，该参数包含有特定于 GNU GDB 的调试符号。

如果您要调试 servlet，使用 Sysdeo Eclipse Tomcat Launcher。该插件使您能够管理 Tomcat 4.x/3.3 servlet 容器（通过创建和导入一个 Tomcat WAR 项目）。它同时在一个内部 Java Eclipse 调试器中注册一个 Tomcat 进程，这样您就能方便地调试 Tomcat 应用程序了。还有其它几个 Eclipse 插件，使我们能够对 servlet 使用内部 Eclipse 调试器，比如 Cactus 的 Eclipse 插件，Resin 插件和 X-Parrots ServletExec 插件。在下面的参考资料中可获得这些插件的链接。

结束语
Eclipse 平台提供了内置的 Java 调试器，该调试器具有标准调试功能，包括进行单步执行、设置断点和值、检查变量和值以及暂挂和恢复线程的能力。它还可以用于调试在远程机器上运行的应用程序。Eclipse 平台主要是一个 Java 开发环境，但是同一个 Eclipse 的 Debug 视图也可用于 C 和 C++ 编程语言。

原文：http://www.iteye.com/topic/799