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從IDEA代碼調試器的threads頁籤的一個細節談如何學習程式設計

一、背景

今天技術群裡@段段同學提了一個很有意思的問題， IDEA的調試時， threads頁籤裡，方法後面的 數字是啥意思？？

有些同學說是代碼行數。但是我們發現有些代碼并不是代碼行數，而且還有 -1， 這是什麼鬼？？

我們從這個很不起眼的問題，來講述如何分析問題，如何學習。

二、研究

2.1 猜測

猜測要有上下文，首先這是調試界面，顯然是給你提供調試的一些參考。

而數字的前面是一個 冒号，是以 這個數字應該代表 這個函數或者和這個函數有關系，最直接的了解就是源碼或者位元組碼的函數行号。

但是 -1 解釋不通啊？

2.2 查閱資料

此時根據我們的風格，肯定要去查 JLS 和 JVMS （我認為這兩個規範是JAVA工程師人手必備的，但是我相信甚至工作一兩年的人，都沒必備上，囧）。

https://docs.oracle.com/javase/specs/index.html

但是這顯然是 IDEA 提供的特性，殺雞焉用宰牛刀，先從IDEA自身下手。

2.3 IDEA 調試工具自身

當然最簡單直接的就是直接查IDEA使用文檔的調試器部分，應該可以找到答案。

https://www.jetbrains.com/help/idea/debug-tool-window-threads.html https://www.jetbrains.com/help/idea/customize-threads-view.html

我們假裝沒看見，自己分析：

一般某個功能想修改或者進行一些額外的操作，就可以右鍵調出菜單，是以我們嘗試一下。

發現 有 Drop Frame （很重要，很好用，但是不在本文讨論範圍之内）, Export Threads , Add Stepping Filter.., Customize Threads View.. 四個選項。

眼前一亮，“Customize Threads View” 即 “自定義 Threads 視圖”，會不會有啥線索呢？

顯然 這個 “Show line number” 最可疑，因為視圖中就這個選項是和數字相關。

是以我們可以去掉這個選項後觀察 threads 的顯示效果，發現的确之前的數字消失。

是以可以斷定，這個數字就是 函數的 line number （行号）。

另外我們恢複回去，輕按兩下對應的函數觀察行号和源碼的對應關系。

我們可以看到，在第三方 Jar 包 或本地代碼的行數上，該 行号對應的就是源碼的行号。

但是對于 JDK 的源碼，此 行号和 源碼的行号不對應，輕按兩下下圖中 62 對應的函數，跳轉到了 源碼中 27行，這是咋回事呢?

是以我們設想，會不會是位元組碼中函數的行号呢？

是以需要 javap 反彙編看下源碼中的行号：

javap -c -l sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl

Compiled from "NativeMethodAccessorImpl.java"

class sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl extends sun.reflect.MethodAccessorImpl {

sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl(java.lang.reflect.Method);

Code:
   0: aload_0
   1: invokespecial #1                  // Method sun/reflect/MethodAccessorImpl."<init>":()V
   4: aload_0
   5: aload_1
   6: putfield      #2                  // Field method:Ljava/lang/reflect/Method;
   9: return
LineNumberTable:
  line 39: 0
  line 40: 4
  line 41: 9

public java.lang.Object invoke(java.lang.Object, java.lang.Object[]) throws java.lang.IllegalArgumentException, java.lang.reflect.InvocationTargetException;

Code:
   0: aload_0
   1: dup
   2: getfield      #3                  // Field numInvocations:I
   5: iconst_1
   6: iadd
   7: dup_x1
   8: putfield      #3                  // Field numInvocations:I
  11: invokestatic  #4                  // Method sun/reflect/ReflectionFactory.inflationThreshold:()I
  14: if_icmple     94
  17: aload_0
  18: getfield      #2                  // Field method:Ljava/lang/reflect/Method;
  21: invokevirtual #5                  // Method java/lang/reflect/Method.getDeclaringClass:()Ljava/lang/Class;
  24: invokestatic  #6                  // Method sun/reflect/misc/ReflectUtil.isVMAnonymousClass:(Ljava/lang/Class;)Z
  27: ifne          94
  30: new           #7                  // class sun/reflect/MethodAccessorGenerator
  33: dup
  34: invokespecial #8                  // Method sun/reflect/MethodAccessorGenerator."<init>":()V
  37: aload_0
  38: getfield      #2                  // Field method:Ljava/lang/reflect/Method;
  41: invokevirtual #5                  // Method java/lang/reflect/Method.getDeclaringClass:()Ljava/lang/Class;
  44: aload_0
  45: getfield      #2                  // Field method:Ljava/lang/reflect/Method;
  48: invokevirtual #9                  // Method java/lang/reflect/Method.getName:()Ljava/lang/String;
  51: aload_0
  52: getfield      #2                  // Field method:Ljava/lang/reflect/Method;
  55: invokevirtual #10                 // Method java/lang/reflect/Method.getParameterTypes:()[Ljava/lang/Class;
  58: aload_0
  59: getfield      #2                  // Field method:Ljava/lang/reflect/Method;
  62: invokevirtual #11                 // Method java/lang/reflect/Method.getReturnType:()Ljava/lang/Class;
  65: aload_0
  66: getfield      #2                  // Field method:Ljava/lang/reflect/Method;
  69: invokevirtual #12                 // Method java/lang/reflect/Method.getExceptionTypes:()[Ljava/lang/Class;
  72: aload_0
  73: getfield      #2                  // Field method:Ljava/lang/reflect/Method;
  76: invokevirtual #13                 // Method java/lang/reflect/Method.getModifiers:()I
  79: invokevirtual #14                 // Method sun/reflect/MethodAccessorGenerator.generateMethod:(Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Class;Ljava/lang/Class;[Ljava/lang/Class;I)Lsun/reflect/MethodAccessor;
  82: checkcast     #15                 // class sun/reflect/MethodAccessorImpl
  85: astore_3
  86: aload_0
  87: getfield      #16                 // Field parent:Lsun/reflect/DelegatingMethodAccessorImpl;
  90: aload_3
  91: invokevirtual #17                 // Method sun/reflect/DelegatingMethodAccessorImpl.setDelegate:(Lsun/reflect/MethodAccessorImpl;)V
  94: aload_0
  95: getfield      #2                  // Field method:Ljava/lang/reflect/Method;
  98: aload_1
  99: aload_2
 100: invokestatic  #18                 // Method invoke0:(Ljava/lang/reflect/Method;Ljava/lang/Object;[Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
 103: areturn
LineNumberTable:
  line 49: 0
  line 50: 21
  line 51: 30
  line 53: 41
  line 54: 48
  line 55: 55
  line 56: 62
  line 57: 69
  line 58: 76
  line 53: 79
  line 59: 86

// 看這裡！

line 62: 94

void setParent(sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl);

Code:
   0: aload_0
   1: aload_1
   2: putfield      #16                 // Field parent:Lsun/reflect/DelegatingMethodAccessorImpl;
   5: return
LineNumberTable:
  line 66: 0
  line 67: 5

}

反彙編之後一個很明顯的單詞映入眼簾：“LineNumberTable” 顯然，是 line number 的 表。

行号表中清晰地顯示， 62 行 對應上面的 code 中的 94。

而且從 94 代碼偏移 到 103 所表示的函數正是 27 行對應的源碼。

是以可以看出 JDK 中的代碼的行号對應的是反彙編後的行号而不是源碼中的行号。

那麼 -1 又代表着什麼呢？

輕按兩下 Invoke0 進入源碼，發現對應 jdk 中的 native 方法， 輕按兩下 execute 進入源碼，發現未知錯亂。

是以可以推測， -1 表示 native 函數 或者 未知的函數的位置（如 lambda表達式文法）。

此時回到 2.2 閱讀官方文檔部分

找到 JVMS 對應的 “LineNumber” 部分章節：

https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html#jvms-4.7.12

The LineNumberTable attribute is an optional variable-length attribute in the attributes table of a Code attribute (§4.7.3). It may be used by debuggers to determine which part of the code array corresponds to a given line number in the original source file.

If multiple LineNumberTable attributes are present in the attributes table of a Code attribute, then they may appear in any order.

There may be more than one LineNumberTable attribute per line of a source file in the attributes table of a Code attribute. That is, LineNumberTable attributes may together represent a given line of a source file, and need not be one-to-one with source lines.

// 省略部分

line_number_table[]

Each entry in the line_number_table array indicates that the line number in the original source file changes at a given point in the code array. Each line_number_table entry must contain the following two items:

start_pc

The value of the start_pc item must indicate the index into the code array at which the code for a new line in the original source file begins.

The value of start_pc must be less than the value of the code_length item of the Code attribute of which this LineNumberTable is an attribute.

line_number

The value of the line_number item must give the corresponding line number in the original source file.

It may be used by debuggers to determine which part of the code array corresponds to a given line number in the original source file.

這句話一語中的：可能被調試器用來關聯 源碼中的 line number 和 code array 的對應關系。

也就是說：調試器可以通過 LineNumberTable 來關聯，源碼和反彙編後的代碼對應關系。

一個 LineNumberTable 的記錄表示 源檔案中的行号 到 代碼起始位置的映射。

即 line 62 對應 反彙編後的 code 94 行。

三、思考

一個不起眼的問題可能隐藏着不少知識點，要多問幾個為什麼，收獲完全不一樣。

大膽猜測，小心驗證。很多人會把猜測當做事實，也有很多人遇到問題就直接問不思考。遇到問題先根據上下文和已有知識猜想最應該是怎樣，然後驗證。

要熟悉 IDEA, 對不熟悉的菜單要有一定的好奇心

官方的手冊可以說是最好的參考資料（包括Java 語言規範，JVM規範、Spring官方文檔等），可惜很多人其實并不重視！

要敢于走出舒适區，嘗試使用好的工具，比如javap反彙編，可以幫助你學的更多，更深入。但是很多工作幾年的人甚至都沒主動用過這個指令。調試代碼萬年隻用單步，不會“回退”，不會多線程調試，不會注意左下角的調用棧等等。隻有懂得方法多了，才有更多的機會去嘗試各種突破口，而不是教條般地成為百度俠。

排查問題的思路很重要，甚至超過答案本身。記住問題的答案隻是一個資訊，方法規律才是能夠通用的知識。很多人遇到一個問題束手無策，也有一些人可以有N種解決辦法；很多人解決一個問題要好幾個小時甚至一兩天，有些人能夠快速找到問題的突破口。主要是基礎是否紮實，邏輯是否嚴謹。

有些問題，很多人不屑，人最可怕的是不知道自己不知道，但是真得未必真得懂，真功夫往往展現在小問題上。我們要保持謙虛的态度去求知，去提升自己。

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