在IntelliJ IDEA中多线程并发代码的调试方法

字母哥博客

发布于 2020-09-23 07:18:27

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代码可运行

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通常来说，多线程的并发及条件断点的debug是很难完成的，或许本篇文章会给你提供一个友好的调试方法。让你在多线程开发过程中的调试更加的有的放矢。

我们将通过一个例子来学习。在这里，我编写了一个多线程程序来计算此数学问题：100! + 100000!。即：100的阶乘 + 100000的阶乘。

数学不好的同学看这里，100 阶乘就是：1 2 3 …… 100 = ？，简写为100！

import java.math.BigInteger;

public class MathProblemSolver {

    //开启两个线程
    public static void main(String arg[]){
        //第一个线程计算 100!
        FactorialCalculatingThread thread1 = new FactorialCalculatingThread(100);
        //第二个线程计算 100000!
        FactorialCalculatingThread thread2 = new FactorialCalculatingThread(100000);

        thread1.setName("Thread 1");
        thread2.setName("Thread 2");

        thread1.start();
        thread2.start();

        try {
            thread1.join(); //线程Jion，以使主线程在“线程1”和“线程2”都返回结果之前不会进一步执行
            thread2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        BigInteger result = thread1.getResult().add(thread2.getResult());
        System.out.println("将两个线程的计算结果相加等于：" + result);
    }

    //用于阶乘计算的线程类
    private static class FactorialCalculatingThread extends Thread {
        private BigInteger result = BigInteger.ONE;
        private long num;

        public FactorialCalculatingThread(long num) {
            this.num = num;
        }

        @Override
        public void run() {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开始阶乘的计算：" + num);
            factorialCalc(num);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行完成");
        }

        //数的阶乘计算方法
        public void factorialCalc(long num) {
            BigInteger f = new BigInteger("1");
            for (int i = 2; i <= num; i++)
                f = f.multiply(BigInteger.valueOf(i));
            result = f;
        }

        public BigInteger getResult() { return result; }
    }
}

上面的代码解释

开启两个线程，“Thread 1”计算（100！）和“Thread 2”计算（100000！)
在main()方法中启动两个线程，然后调用thread1.join()和thread2.join()，以使主线程在“线程1”和“线程2”都返回结果之前不会进一步执行。
最后将两个线程的计算结果相加，得到100! + 100000!

下面就让我们使用IntelliJ IDEA工具来调试这段多线程的代码。

Frames 与 Thread 面板

调试工具窗口的“Frames”面板包含一个下拉菜单。它的关注点在：由于断点而导致暂停的线程，并显示这些线程的调用堆栈信息。在下图中，断点位于main()方法中如图所示的位置，Frame向我们显示了主线程的调用堆栈。

如果要检查其他线程的调用堆栈，则可以从下拉列表中进行选择。

Thread面板显示当前处于活动状态的所有线程。参考上面的代码，我在thread1.join()添加了一个断点。当应用程序在该断点处暂停时，我们应该在此窗格中至少看到三个线程-“main”，“Thread 1”和“Thread 2”（请看下面的屏幕截图）。您可以双击每个线程以观察其调用堆栈。

条件断点-只挂起符合条件的线程

假设我正在解决该程序中的错误，并且我只需要在“Thread 2”开始运行时就暂停执行。这表明我需要在FactorialCalculatingThread的run()方法的第一行上添加一个断点。因为我们开启的两个线程使用的是同一段代码，所以我们会遇到一个问题-使用该段代码的所有线程遇到断点都将被挂起,包括应用程序的“Thread 1”和“Thread 2”。我不希望两个线程都暂停。该怎么做？

我们可以使用条件断点功能。添加断点后，右键单击它，选中“suspend”并选择“Thread”。然后我们添加条件currentThread().getName().equals("Thread 2")，如下面的屏幕快照所示。此条件确保调试器仅在当前线程的名称为“Thread 2”时才暂停当前线程：