关于后端:千万不要在方法上打断点有大坑

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我上周遇到了一个莫名其妙的搞心态的问题,节约了我好几个小时。气死我了,拿这几个小时来敲(摸)代(摸)码(鱼)不香吗?次要是最初问题的解决形式也让我特地的无语,越想越气,写篇文章吐槽一下。先说论断,也就是题目:在本地以 Debug 模式启动我的项目的时候,千万不要在办法上打断点!千万不要!

首先什么是办法断点呢?比方这样的,打在办法名这一行的断点:

你点击 IDEA 外面的上面这个图标,View Breakpoints,它会给你弹出一个框。这个弹框外面展现的就是以后我的项目外面所有的断点,其中有一个复选框,Java Method Breakpoints,就是以后我的项目外面所有的“办法断点”:

那么这个玩意到底有什么坑呢?当我的项目以 Debug 模式启动的时候,十分十分十分重大的拖慢启动速度。给你看两个截图。上面这个是我本地的一个非常简单的我的项目,没有办法断点的时候,只有 1.753 秒就启动实现了:

然而当我加上一个办法断点的时候,启动工夫间接来到了 35.035 秒:

从 1.7 秒间接飙升到 35 秒,启动工夫涨幅 2000%。你说遭不遭得住?遭不住,对不对。那么我是怎么踩到这个坑的呢?

一个共事说他我的项目外面遇到一个匪夷所思的 BUG,想让我帮忙一起看看。于是我先把我的项目拉了下来,而后简略的看了一下代码,筹备把我的项目先在本地跑起来调试一下。然而半个小时过来了,我的项目还没起来。我问他:这个我的项目本地启动工夫怎么这么长呢?他答:失常来说半分钟应该就启动起来了呀。接着他还给我演示了一下,在他那边的确 30 多秒就启动胜利了。很显著,一样的代码,一个中央启动慢,一个中央启动快,首先狐疑环境问题。于是我筹备依照上面的流程走一次。查看设置 -> 清空缓存 -> 换 workspace -> 重启 -> 换电脑 -> 辞职我查看了所有的配置、启动项、网络连接什么的,确保和他本地的环境是截然不同的。这一套操作下来,差不多一小时过来了,并没有找到什么脉络。然而那个时候我一点都不慌,我还有终极绝招:重启。毕竟我的电脑曾经好几个月没有敞开过了,重启一下也挺好的。果然,重启了电脑之后,还是没有任何扭转。正在焦头烂额之际,共事过去问我啥进度了。我能怎么说?我只能说:从工夫上来说应该解决了,然而实际上我连我的项目都还没启动胜利。听到这话,他坐在我的工位,筹备帮我看一下。半分钟之后,一个神奇的场景呈现了,他在我的电脑上间接就把我的项目启动起来了。一盘问,他并没有以 Debug 的模式启动,而是间接运行的。用脚趾头想也晓得,必定是 Debug 模式在搞事件。而后基于面向浏览器编程的准则,我当初有了几个关键词:IDEA debug 启动迟缓。而后发现有很多人遇到了相似的问题,解决办法就是启动的时候勾销我的项目外面的“办法断点”。然而,遗憾的是,没有大多数文章都是说这样做就好了。然而并没有通知我为什么这样做就好了。我很想晓得为什么会有这个坑,因为我用办法断点用的还是很多的,要害是以前在应用的过程中齐全没有留神到还有这个坑。“办法断点”还是十分实用的,比方我轻易个例子。之前写事务相干的文章的时候,提到过这样的一个办法:java.sql.Connection#setAutoCommitsetAutoCommit 这个办法有好几个实现类,我也不晓得具体会走哪一个:

所以,调试的时候能够在上面这个接口打上一个断点:

而后重启程序,IDEA 会主动帮你判断走那个实现类的:

然而须要特地阐明的是,不是所有的办法断点都会导致启动迟缓的问题。至多在我本地看起来是这样的。当我把办法断点加在 Mapper 的接口外面的时候,能稳固复现这个问题:

当把办法断点加在我的项目的其余办法上的时候,不是必现的,偶然才会呈现这个问题。另外,其实当你以 Debug 模式启动且带有办法断点的时候,IDEA 是会弹出这个揭示,通知你办法断点会导致 Debug 迟缓的问题:

然而,真男人,从不看揭示。反正我是间接就疏忽了,基本没有关怀弹窗的内容。至于为什么会在 Mapper 的接口上打办法断点?都怪我手贱,行了吧。

到底为什么在找答案的过程中,我发现了这个 idea 的官网社区的链接:intellij-support.jetbrains.com/hc/en-us/ar…这个贴子,是 JetBrains Team 公布的,对于 Debug 性能可能会导致的性能迟缓的问题。

在这个帖子中,第一个性能点,就是 Method breakpoints。官网是怎么解释这个问题的呢?我给你翻译一波。Method breakpoints will slow down debugger a lot because of the JVM design, they are expensive to evaluate. 他们说因为 JVM 的设计,办法断点会大大降低调试器的速度,因为这玩意的“evaluate”老本很高。evaluate,四级单词,好好记一下,考试会考:

大略就是说你要用办法断点的性能,在启动过程中,就波及到一个对于该断点进行“评估”的老本。老本就是启动迟缓。怎么解决这个“评估”带来的老本呢?官网给出的计划很简略粗犷:不要应用办法断点,不就没有老本了?

所以,Remove,完事:Remove method breakpoints and consider using the regular line breakpoints. 删除办法断点并思考应用惯例的 line breakpoints。官网还是很贴心的,怕你不晓得怎么 Remove 还专门补充了一句:To verify that you don’t have any method breakpoints open .idea/workspace.xml file in the project root directory (or .iws file if you are using the old project format) and look for any breakpoints inside the method_breakpoints node. 能够通过上面这个办法去验证你是否关上了办法断点。就是去 .idea/workspace.xml 文件中,找到 method_breakpoints 这个 Node,如果有就 Remove 一下。而后我看了一下我我的项目外面对应的文件,没有找到 method_breakpoints 关键字,然而找到了上面这个。应该是文档产生了变动,问题不大,反正是一个意思,

其实官网给出的这个办法,尽管逼格略微高一点,但还是我后面给的这个操作更简略:

针对“到底为什么”这个问题。在这里,官网给的答复,特地的含糊:because of the JVM design。别问,问就是因为 JVM 设计如此。我感觉这不是我想要的答案,然而好在我在这个帖子上面找到了一个“坏事之人”写的回复:

这个坏事之人叫做 Gabi 老铁,我看到他回复的第一句话“I made some research”,我就晓得,这波稳了,找对中央了,答案必定就藏在他附上的这个链接外面。Gabi 老铁说:哥子们,我钻研了一下这个办法断点为啥会慢的起因,钻研报告在这里:www.smartik.net/2017/11/met…他甚至还来了一个概要:To make the long story short,长话短时。他真的很贴心,我哭死。他首先指出了问题的根本原因:it seems that the root issue is that Method Breakpoints are implemented by using JDPA’s Method Entry & Method Exit feature. 基本问题在于办法断点是通过应用 JDPA 的 Method Entry & Method Exit 个性实现的。有同学就要问了,JDPA,是啥?是个宝贝:docs.oracle.com/javase/8/do…

JPDA,全称 Java Platform Debugger Architecture。IDEA 外面的各种 Debug 性能,就是基于这个玩意来实现的。不懂也没关系,这个货色面试又不考,在这里晓得有这个技术就行。接着,他用了四个 any 来实现了跳句四押:This implementation requires the JVM to fire an event each time any thread enters any method and when any thread exits any method. 这个实现,要求 JVM,每次,在任何(any)线程进入任何(any)办法时,以及在任何(any)线程退出任何(any)办法时触发事件。好家伙,这不就是个 AOP 吗?这么一说,我就明确为什么办法断点的性能这么差了。要触发这么多进入办法和退出办法的事件,可不得消耗这么多工夫吗?具体的细节,他在后面说的钻研报告外面都写分明了,如果你对细节感兴趣的话,能够征询浏览一下他的那篇报告。话说他这个报告的名字也起的挺唬人的:Method Breakpoints are Evil。我带你看两个要害的中央。第一个是对于 Method Entry & Method Exit 的:

IDE 将断点增加到其外部办法断点 list 中 IDE 通知前端启用 Method Entry & Method Exit 事件前端(调试器)通过代理将申请传递给 VM 在每个 Method Entry & Method Exit 事件中,通过整个链将告诉转发到 IDEIDE 查看其办法断点 list 是否蕴含以后的这个办法。如果发现蕴含,阐明这个办法上有一个办法断点,则 IDE 将向 VM 发送一个 SetBreakpoint 申请,打上断点。否则,VM 的线程将被开释,不会产生任何事件这里是表明,后面我说的那个相似 AOP 的略微具体一点的操作。外围意思就一句话:触发的事件太多,导致性能降落厉害。第二个要害的中央是这样的:

文章的最初给出了五个论断:办法断点 IDE 的个性,不是 JPDA 的个性办法断点是真的邪恶,evil 的一比办法断点将极大的影响调试程序只有在真正须要时才应用它们如果必须应用办法作为断点,请思考敞开办法退出事件后面四个点没啥说的了。最初一个点:思考敞开办法退出事件。这个点验证起来非常简单,在办法断点上右键能够看到这个选项,Method Entry & Method Exit 默认都是勾选上了:

所以我在本地轻易用一个我的项目验证了一下。关上 Method Exit 事件,启动耗时:113.244 秒。敞开 Method Exit 事件,启动耗时:46.754 秒。你别说,还真有用。当初我大略是晓得为什么办法断点这么慢了。这真不是 BUG,而是 feature。而对于办法断点的这个问题,我顺便在社区搜寻了一下,最早我追溯到了 2008 年:

这个老哥说他调试 Web 程序的速度慢到无奈应用的水平。他的我的项目只启用了一行断点,没有办法断点。申请大佬帮他看看。而后大佬帮他一顿剖析也没找到起因。他本人也特地的纳闷,说:

我啥也没动,太奇怪了。这玩意有时能够,有时不行。像不像一句经典台词:

然而问题最初还是解决了。怎么解决的呢?他本人说:

的确是有个办法断点,他也不晓得怎么打上这个断点的,可能和我一样,是手抖了吧。意外播种在后面呈现的官网帖子的最上面,有这样的两个链接:

它指向了这个中央:www.jetbrains.com/help/idea/d…

我把这部分链接都关上看了一遍,通过鉴定,这可真是好货色啊。这是官网在手摸手教学,教你如何应用 Debug 模式。我之前看过的一些调试小技巧相干的文章,原来就是翻译自官网这里啊。我在这里举两个例子,算是一个导读,强烈推荐那些在 Debug 程序的时候,只晓得不停的下一步、跳过以后断点等这样的基本操作的同学去仔细阅读,入手实操一把。首先是这个:

针对 Java 的 Streams 流的调试。官网给了一个调试的代码示例,我做了一点点微调,你粘过来就能跑:class PrimeFinder {

    public static void main(String[] args) {
        IntStream.iterate(1, n -> n + 1)
                .limit(100)
                .filter(PrimeTest::isPrime)
                .filter(value -> value > 50)
                .forEach(System.out::println);
    }
}

class PrimeTest {
    static boolean isPrime(int candidate) {
        return candidate == 91 ||
                IntStream.rangeClosed(2, (int) Math.sqrt(candidate))
                        .noneMatch(n -> (candidate % n == 0));
    }
}
复制代码代码逻辑很简略,就是找 100 以内的,大于 50 的素数。很显著,在 isPrime 办法外面对 91 这个非素数做了非凡解决,导致程序最终会输入 91,也就是出 BUG 了。尽管这个 BUG 高深莫测,然而不要笑,要忍住,要伪装不晓得为什么。当初咱们要通过调试的形式找到 BUG。断点打在这个地位:

以 Debug 的模式运行的时候,有这样的一个图标:

点击之后会有这样的一个弹窗进去:

下面框起来的是对应着程序的每一个办法调用程序,以及调用实现之后的输入是什么。上面框起来的这个“Flat Mode”点击之后是这样的:

最左边,也就是通过 filter 之后输入的后果。外面就蕴含了 91 这个数:

点击这个“91”,发现在通过第一个 filter 之后,91 这个数据还在。阐明这个中央出问题了。而这个中央就是后面提到的对“91”做了非凡解决的 isPrime 办法。这样就能有针对性的去剖析这个办法,放大问题排除范畴。这个性能怎么说呢,反正我的评论是:

总之,以上就是 IDEA 对于 Streams 流进行调试的一个简略示例。接着再演示一个并发相干的:

官网给了这样的一个示例:public class ConcurrencyTest {
    static final List a = Collections.synchronizedList(new ArrayList());

    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread(() -> addIfAbsent(17));
        t.start();
        addIfAbsent(17);
        t.join();
        System.out.println(a);
    }

    private static void addIfAbsent(int x) {
        if (!a.contains(x)) {
            a.add(x);
        }
    }
}
复制代码代码外面搞一个线程平安的 list 汇合,而后主线程和一个异步线程别离往这个 list 外面塞同一个数据。依照 addIfAbsent 办法的意思,如果要增加的元素在 list 外面存在了,则不增加。你说这个程序是线程平安的吗?必定不是。你想想,先判断,再增加,经典的非原子性操作。然而这个程序你拿去间接跑,又不太容易跑出线程不平安的场景:

怎么办?Debug 就来帮你干这个事儿了。在这里打一个断点,而后右键断点,抉择“Thread”:

这样程序跑起来的时候主线程和异步线程都会在这个中央停下来:

能够通过“Frames”中的下拉框别离抉择 Debug 主线程还是异步线程。因为两个线程都执行到了 add 办法,所以最终的输入是这样的:

这不就呈现线程不平安了吗?即便你晓得这个中央是线程不平安的,然而如果没有 Debug 来帮忙调试,要通过程序输入来验证还是比拟艰难的。毕竟多线程问题,大多数状况下都不是每次都能必现的问题。定位到问题之后,官网也给出了正确的代码片段:

好了,说好了是导读,这都是基本操作。还是那句话,如果感兴趣,本人去翻一下,跟着案例操作一下。就算你看到有人把 Debug 源码,玩出花来了,也无外乎不过是这样的几个根底操作的组合而已。回首往事让咱们再次回到官网的“对于 Debug 性能可能会导致的性能迟缓的问题”这个帖子外面:

当我看到方框外面框起来的“Collections classes”和“toString()”办法的时候,眼泪都快下来了。我最早开始写文章的时候,已经被这个玩意坑惨了。三年前,2019 年,我写了这篇文章《这道 Java 根底题真的有坑!我也没想到还有续集。》过后 Debug 调试 ArrayList 的时候遇到一个问题,我一度认为我被质子烦扰了:

一句话汇总就是在单线程的状况下,程序间接运行的后果和 Debug 输入的后果是不一样的。过后我是百思不得其解。直到 8 个月后,写《JDK 的 BUG 导致的内存溢出!反正我是没想到还能有续集》这篇文章的时候才偶然间找到问题的答案。根本原因就是在 Debug 模式下,IDEA 会主动触发汇合类的 toString 办法。而在某些汇合类的 toString 办法外面,会有诸如批改头节点的逻辑,导致程序运行后果和预期的不匹配。也就是对应这句话:

翻译过去就是:老铁请留神,如果 toString 办法中的代码更改了程序的状态,则在 debug 状态下运行时,这些办法也能够更改应用程序的运行后果。最初的解决方案就是敞开 IDEA 的这两个配置:

同时,我也在官网文档中找到了这个两个配置的解释:www.jetbrains.com/help/idea/c…

次要是为了在 Debug 的过程中用更加敌对的模式显示汇合类。啥意思?给你看个例子。这是没有勾选后面说的配置的时候,map 汇合在 Debug 模式下的样子:

这是勾选之后,map 汇合在 Debug 模式下的样子:

很显著,勾选了之后的样子,更加敌对。

正文完
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