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本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「 跨界架構(gòu)師」，作者Zachary 。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系 跨界架構(gòu)師公眾號(hào)。 

大家好，我是Z哥。

可以不夸張地說(shuō)，程序員可能有一半的時(shí)間都在修bug。雖說(shuō)，根據(jù)28原則大部分bug都可以在搜索引擎上搜到(業(yè)務(wù)性bug除外)，但是往往剩下的那20%bug會(huì)花費(fèi)我們80%的時(shí)間。

雖然解決這個(gè)問(wèn)題最好的是方式減少產(chǎn)生bug，但是再怎么減都不可能減到0，我們還是有必要提高自己Debug的效率。

因?yàn)樵贒ebug方面，水平高的人可能在效率上能領(lǐng)先至少一個(gè)數(shù)量級(jí)。我在這個(gè)行業(yè)從業(yè)將近9年，我見(jiàn)過(guò)太多這樣的案例了。網(wǎng)上也流傳過(guò)一個(gè)傳播度很高的案例，有一個(gè)阿里內(nèi)部的團(tuán)隊(duì)排查好幾天未果的一個(gè)問(wèn)題，去請(qǐng)教多隆大神，分分鐘就搞定了。

很多人的Debug能力之所以長(zhǎng)期止步不前，在我看來(lái)主要原因是兩個(gè)。

• 一是對(duì)IDE的功能不夠了解，只會(huì)用平時(shí)一直在用的基礎(chǔ)功能。
• 二是沒(méi)有掌握一個(gè)合理的Debug思路，屬于“運(yùn)氣型”選手。

不同的編程語(yǔ)言，主流的IDE都不同，所以我主要就第二點(diǎn)展開(kāi)說(shuō)說(shuō)我的經(jīng)驗(yàn)。

有些經(jīng)驗(yàn)的程序員都知道，Debug的過(guò)程最重要的不是怎么修復(fù)bug，而是怎么找到產(chǎn)生bug的地方。所以，下面要講的思路主要也是圍繞排查bug相關(guān)。

縮小問(wèn)題范圍

縮小問(wèn)題范圍的方式有很多，本質(zhì)上其實(shí)是從當(dāng)時(shí)的環(huán)境中找到與問(wèn)題更高相關(guān)的變量。最常見(jiàn)的變量主要在以下這些：

• 運(yùn)行環(huán)境
• 所操作的數(shù)據(jù)
• 瀏覽器
• 對(duì)應(yīng)的源碼版本

建議你先從這幾個(gè)變量進(jìn)行驗(yàn)證。然后再弄清楚上一次正常操作與當(dāng)前出現(xiàn)bug的操作之間的這段時(shí)間發(fā)生過(guò)什么。大多數(shù)情況下，問(wèn)題的根源就藏在這里面。那種潛藏很久才遇到的疑難問(wèn)題，畢竟是少數(shù)。

提煉并優(yōu)化每一類bug的標(biāo)準(zhǔn)處理流程

工作中很多流程需要SOP，在修復(fù)bug這件事上也可以這么做，如此可以將每一次修復(fù)一個(gè)疑難bug的過(guò)程給沉淀下來(lái)。

常見(jiàn)的bug類型主要有4類：

1. 輸出與預(yù)期不符
2. 程序報(bào)錯(cuò)
3. 程序明顯響應(yīng)慢
4. 程序crash

每一類都有適合它們的排查方式，如果你總是用同一個(gè)套路去排查這4類問(wèn)題，效率自然不會(huì)太高。

01 輸出與預(yù)期不符

這種bug最頭疼，為什么呢?因?yàn)樗幌衲欠N異常、報(bào)錯(cuò)的bug，有堆棧信息，可以快速縮小排查范圍，甚至直接定位到產(chǎn)生的地方。

那么怎么辦呢?如果這個(gè)問(wèn)題在測(cè)試環(huán)境，那么最簡(jiǎn)單，直接單步調(diào)試走起，這個(gè)時(shí)候如果對(duì)IDE的調(diào)試工具掌握得越深入，效率也會(huì)越高，比如條件變量、多線程調(diào)試等等。

這里多說(shuō)一句，強(qiáng)烈建議每個(gè)人掌握自己所用IDE的條件變量和多線程調(diào)試這兩種方法，在當(dāng)前的大環(huán)境下，整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的大型項(xiàng)目和多線程運(yùn)用都比幾年前高得多。

如果沒(méi)法單步調(diào)試的情況，那么只能通過(guò)多打一些日志，來(lái)達(dá)到接近單步調(diào)試的效果。不過(guò)這點(diǎn)需要你做一些預(yù)判，在一些代碼分支、可疑位置打上日志即可，畢竟編寫(xiě)記錄日志的代碼也需要時(shí)間不是。

02 程序報(bào)錯(cuò)

這種bug對(duì)有些經(jīng)驗(yàn)的程序員來(lái)說(shuō)是最簡(jiǎn)單了，因?yàn)橹苯痈嬖V了你產(chǎn)生異常的代碼位置。

但是對(duì)新手就不同了，很多新手會(huì)拿著描述異常的一堆文字去搜索引擎搜，比如(NullPointer Exception)，搜出來(lái)N多文章，一篇一篇看下來(lái)并嘗試都發(fā)現(xiàn)不能解決自己的問(wèn)題，其實(shí)就是由于自己還沒(méi)習(xí)慣于去看堆棧信息。因?yàn)閯e人的NullPointer Exception和你的NullPointer Exception產(chǎn)生的原因并不一樣。

堆棧信息中記錄了整個(gè)調(diào)用鏈路，所以通過(guò)這里你可以看到完整的方法調(diào)用順序。

不過(guò)值得提醒的是，在日常編寫(xiě)的代碼的時(shí)候，千萬(wàn)不能隨意的try catch代碼塊，然后throw一個(gè)new exception，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致堆棧信息不完整。

03 程序明顯響應(yīng)慢

這種問(wèn)題一般是在產(chǎn)生資源競(jìng)爭(zhēng)，或者資源緊張的時(shí)候發(fā)生。排查他們的難度也比較高。

如果說(shuō)前面兩類問(wèn)題中，高水平和低水平的區(qū)別只在于解決效率的高低上，那么這個(gè)問(wèn)題對(duì)低水平的程序員們來(lái)說(shuō)可能是不管花多少時(shí)間都找不到問(wèn)題的原因。

不過(guò)不要緊，我建議你以后遇到這種情況，優(yōu)先從以下這幾個(gè)指標(biāo)入手。

• TCP連接數(shù)
• 內(nèi)存占用率
• 線程數(shù)

對(duì)于TCP連接，你身邊得常備一份netstat命令手冊(cè)，然后敲入命令，分別查看連接數(shù)是否接近到了65535?TIME_WAIT、CLOSE_WAIT狀態(tài)的連接是不是過(guò)多?

大多數(shù)情況下，TCP連接相關(guān)的問(wèn)題主要就是兩個(gè)：

1. 連接使用完后未及時(shí)釋放
2. 針對(duì)高頻調(diào)用未使用長(zhǎng)鏈接，而使用了短鏈接。此時(shí)一旦下游服務(wù)響應(yīng)慢就會(huì)快速打滿65535個(gè)連接。

對(duì)內(nèi)存問(wèn)題的分析，主要是就是通過(guò)分析GC來(lái)進(jìn)行，主要關(guān)注是否有什么類型的對(duì)象占用內(nèi)存過(guò)大了。如果存在過(guò)大的情況，主要原因是以下兩個(gè)：

1. 某個(gè)大對(duì)象應(yīng)該是共享使用的，在代碼里不小心寫(xiě)成了每一個(gè)實(shí)例各自一份。
2. 某個(gè)對(duì)象分配的時(shí)候不小心帶上了static關(guān)鍵字，導(dǎo)致GC一直無(wú)法回收為其分配的內(nèi)存。

不同的編程語(yǔ)音有不同的GC分析工具，需要熟練掌握。

對(duì)線程的分析，和TCP連接類似，主要集中在線程的數(shù)量和狀態(tài)上。線程并不是數(shù)量越多、性能就越好。數(shù)量越多，可能花在線程之間的上下文切換上的時(shí)候就比實(shí)際執(zhí)行代碼邏輯還要多。

另外，是不是有大量線程blocked或者deadlocked了?隨便挑其中一個(gè)線程，分析其當(dāng)前的堆棧信息，就是問(wèn)題所在。

04 程序crash

導(dǎo)致crash的主要原因有兩點(diǎn)。

1. 是由于前面提到的原因3未及時(shí)察覺(jué)，導(dǎo)致程序運(yùn)行直到資源耗盡，由操作系統(tǒng)干預(yù)強(qiáng)行終止運(yùn)行。
2. 代碼中存在未捕獲的exception。

第一點(diǎn)參照原因3的處理方式。

第二點(diǎn)就很簡(jiǎn)單了，在代碼的最外層做一個(gè)大大的try catch，然后打上日志將堆棧信息記錄下來(lái)，發(fā)布到線上，自然就能看到是那里出現(xiàn)的問(wèn)題，然后轉(zhuǎn)到原因2的處理方式。

最后，提高Debug能力必須要多實(shí)踐。所以，我是非常建議你在條件允許的情況下，勇敢地去挑起排查線上疑難雜癥的任務(wù)，甚至并不是你直接負(fù)責(zé)的功能模塊。

可能在外人看來(lái)你在幫別人“擦屁股”，但這會(huì)讓你的Debug能力得到明顯的提升，并且容易形成對(duì)你的依賴，讓你越來(lái)越強(qiáng)。

好了，總結(jié)一下。

這篇呢，Z哥和你分享了我對(duì)提高Debug效率這件事的看法。

想要提高Debug的效率，一是要對(duì)IDE工具有熟練的了解，知道一些高階的使用方式。二是要對(duì)Debug有一套自己的思路。

對(duì)于第二點(diǎn)，我建議的步驟是：

1. 縮小問(wèn)題范圍
2. 提煉并優(yōu)化每一類bug的標(biāo)準(zhǔn)處理流程

Bug主要分為4類，我在文中給出的思路也區(qū)分了這4類：

1. 輸出與預(yù)期不符
2. 程序報(bào)錯(cuò)
3. 程序明顯響應(yīng)慢
4. 程序crash

希望對(duì)你有所幫助。

在我看來(lái)，Debug是一件很好玩，也很有成就感的事情，不亞于設(shè)計(jì)一個(gè)項(xiàng)目的框架。而且Debug還能讓你真正地體會(huì)到什么是“魔鬼藏在細(xì)節(jié)里”。