| // |
| // Licensed to the Apache Software Foundation (ASF) under one |
| // or more contributor license agreements. See the NOTICE file |
| // distributed with this work for additional information |
| // regarding copyright ownership. The ASF licenses this file |
| // to you under the Apache License, Version 2.0 (the |
| // "License"); you may not use this file except in compliance |
| // with the License. You may obtain a copy of the License at |
| // |
| // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 |
| // |
| // Unless required by applicable law or agreed to in writing, |
| // software distributed under the License is distributed on an |
| // "AS IS" BASIS, WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY |
| // KIND, either express or implied. See the License for the |
| // specific language governing permissions and limitations |
| // under the License. |
| // |
| |
| = Отладка многопоточных приложений в IDE NetBeans |
| :jbake-type: tutorial |
| :jbake-tags: tutorials |
| :jbake-status: published |
| :icons: font |
| :syntax: true |
| :source-highlighter: pygments |
| :toc: left |
| :toc-title: |
| :description: Отладка многопоточных приложений в IDE NetBeans - Apache NetBeans |
| :keywords: Apache NetBeans, Tutorials, Отладка многопоточных приложений в IDE NetBeans |
| |
| В этом документе описывается использование окна 'Отладка' в IDE NetBeans для отладки многопоточных приложений. В данном руководстве также представлены способы использования среды IDE для обнаружения взаимоблокировок в приложении. |
| |
| Процесс отладки значительно упрощен, поскольку вся информация о сеансах отладки, потоках выполнения и стеках вызовов потоков выполнения представлена в одном окне "Debugging". В окне "Debugging" удобно просматривать состояние потоков выполнения, а также приостанавливать и возобновлять выполнение любого потока в сеансе. |
| |
| С целью демонстрации работы с окном "Debugging" в данном руководстве используются два примера проектов. В соответствии с указаниями в этом руководстве сначала загрузите, а затем откройте проекты "Gallery" и "Deadlock". |
| |
| Просмотрите видео link:debug-multithreaded-screencast.html[+Отладка многопоточных приложений в IDE NetBeans+]. |
| |
| |
| image::images/netbeans-stamp-80-74-73.png[title="Содержимое этой страницы применимо к IDE NetBeans 7.2, 7.3, 7.4 и 8.0"] |
| |
| |
| *Для работы с этим учебным курсом требуется следующее программное обеспечение и ресурсы.* |
| |
| |=== |
| |Программное обеспечение или материал |Требуемая версия |
| |
| |link:https://netbeans.org/downloads/index.html[+IDE NetBeans+] |7.2, 7.3, 7.4, 8.0 |
| |
| |link:http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html[+Комплект для разработчика на языке Java (JDK)+] |версия 7 или 8 |
| |
| |link:https://netbeans.org/projects/samples/downloads/download/Samples/Java/debugging-samples.zip[+Проекты "Gallery" и "Deadlock"+] | |
| |=== |
| |
| |
| == Загрузка примеров проектов |
| |
| Простые проекты, используемые в этом руководстве, можно загрузить следующими способами. |
| |
| * Загрузите link:https://netbeans.org/projects/samples/downloads/download/Samples/Java/debugging-samples.zip[+архив завершенного проекта в формате zip+]. |
| * Выполните проверку исходных файлов проекта на выходе из примеров NetBeans, выполнив перечисленные ниже действия. |
| 1. Выберите в главном меню "Группа > Subversion > Проверить". |
| 2. В диалоговом окне "Проверка" введите следующий URL-адрес репозитория: |
| ``https://svn.netbeans.org/svn/samples~samples-source-code`` |
| Нажмите кнопку "Далее". |
| |
| |
| . Нажмите кнопку Browse ("Обзор") для открытия диалогового окна Browse Repository Folders ("Обзор папок репозитория"). |
| |
| |
| . Разверните корневой узел и выберите *samples/java/debugging-samples*. Нажмите кнопку "ОК". |
| |
| |
| . Укажите локальную папку для исходных файлов (папка должна быть пустой). |
| |
| |
| . Нажмите кнопку 'Готово'. |
| |
| После нажатия кнопки "Готово" среда IDE инициализирует локальную папку в качестве репозитория Subversion и выполняет проверку исходных файлов проекта на выходе. |
| |
| |
| |
| . Щелкните команду "Открыть проект" в диалоговом окне, которое появится после завершения проверки. |
| |
| *Примечание.* Дополнительные сведения об изъятии для использования источников с помощью Subversion см. в разделе link:../ide/subversion.html#settingUp[+Настройка Subversion+] в link:../ide/subversion.html[+Руководстве по Subversion в IDE NetBeans+]. |
| |
| |
| == Открытие проектов |
| |
| Для демонстрации отладки многопоточных приложений в среде IDE в данном руководстве используются два приложения. В этом упражнении необходимо открыть и затем запустить два проекта в среде IDE. После запуска проектов можно перейти к отладке каждого из них. |
| |
| |
| === Запуск проекта "Gallery" |
| |
| Приложение "Gallery" представляет собой простое приложение Java Swing для воспроизведения анимированных изображений. В приложении имеются две кнопки, позволяющие добавлять и удалять анимированные изображения. В этом упражнении будет выполнен запуск приложения "Gallery". |
| |
| 1. Загрузите и распакуйте архив link:https://netbeans.org/projects/samples/downloads/download/Samples/Java/debugging-samples.zip[+ ``debugging-samples.zip`` +] в локальной системе. |
| 2. В главном меню выберите "File > Open". |
| 3. В каталоге примеров приложений для отладки найдите и выберите проект "Gallery". Нажмите кнопку Open ("Открыть"). |
| |
| При выборе "Open" в среде IDE проект будет открыт и выведен на экран в окне "Projects". После развертывания узла проекта в окне "Projects" видно, что он представляет собой простое приложение на Java для Swing. |
| |
| |
| |
| . Для запуска приложения "Gallery" щелкните правой кнопкой мыши узел проекта и выберите "Run". |
| |
| |
| . В приложении "Gallery" нажмите кнопку "More" для добавления изображений и "Less" для удаления изображений. |
| image::images/debugging-gallery-app.png[title="Приложение "Gallery"."] |
| |
| |
| . Закройте окно приложения "Gallery". |
| |
| Проект Gallery представляет собой простое многопоточное приложение, процесс отладки которого описывается в данном руководстве. |
| |
| |
| === Запуск проекта "Deadlock" |
| |
| Приложение "Deadlock" содержит метод запуска потока выполнения ``main`` , который выполняется в течение 500 000 миллисекунд. Этот метод ``main`` запускает два потока выполнения, результаты которых отображаются в окне "Output". |
| |
| 1. В главном меню выберите "File > Open". |
| 2. В каталоге примеров приложений для отладки найдите и выберите проект "Deadlock". Нажмите кнопку Open ("Открыть"). |
| |
| При выборе "Open" в среде IDE проект будет открыт и выведен на экран в окне "Projects". После развертывания узла проекта в окне "Projects" видно, что он представляет собой простое приложение Java. |
| |
| |
| |
| . Для запуска приложения "Deadlock" щелкните правой кнопкой мыши узел проекта и выберите "Run". |
| |
| При нажатии кнопки "Run" откроется окно "Output", в котором отображается следующая выходная информация. |
| |
| |
| [source,java] |
| ---- |
| |
| run: |
| Application started |
| MyThread2 successfully finished. |
| MyThread1 successfully finished |
| ---- |
| |
| |
| . Пусть приложение нормально завершит работу (пять минут). |
| |
| По завершении работы приложения "Deadlock" в окне "Output" должна отображаться следующая информация. |
| |
| |
| [source,java] |
| ---- |
| |
| Main thread finished |
| ---- |
| |
| Проект "Deadlock" является простым приложением Java с двумя потоками выполнения. После отладки приложения будет создана взаимоблокировка с целью демонстрации возможностей среды IDE по обнаружению взаимоблокировок. |
| |
| |
| == Отладка примеров проектов |
| |
| Проект "Gallery" представляет собой простое приложение Java Swing для воспроизведения анимированных изображений. Добавление и удаление изображений в приложении осуществляется путем нажатия соответствующих кнопок. При нажатии кнопки "More" запускается новый поток выполнения, который выводит на экран и анимирует изображение. При нажатии кнопки "Less" останавливается самый новый поток выполнения, в результате чего анимация останавливается и изображение удаляется. |
| |
| |
| === Приостановка потоков выполнения |
| |
| В этом упражнении выполняется запуск отладки приложения "Gallery" и добавляются несколько изображений для запуска нескольких потоков приложения. После запуска сеанса отладки в левой области окна IDE открывается окно "Debugging". В окне "Debugging" отображается список потоков выполнения данного сеанса. |
| |
| 1. Щелкните правой кнопкой мыши проект "Gallery" в окне "Projects" и выберите "Debug". |
| |
| После нажатия кнопки "Debug" в среде IDE запускается приложение "Gallery", и открываются окна отладки по умолчанию. Окно "Debugging" автоматически открывается в левой области главного окна, а окно "Debugger Console" – в окне "Output". |
| |
| |
| |
| . Трижды нажмите кнопку "More" в приложении "Gallery" для запуска трех потоков выполнения для воспроизведения анимированных изображений. |
| |
| В окне "Debugging" отобразится процесс запуска новых потоков выполнения для каждой анимации. |
| |
| image::images/debugging-start.png[title="Окно отладки"] |
| |
| |
| . Приостановите два потока выполнения путем нажатия кнопки "Suspend thread" справа от каждого потока в окне "Debugging". |
| |
| Если поток выполнения приостановлен, соответствующий значок изменится, отражая его новое состояние. Для просмотра стека вызовов потока выполнения можно развернуть узел этого потока. Щелкните правой кнопкой мыши элементы в окне 'Отладка', чтобы открыть всплывающее меню с командами отладки. |
| |
| image::images/debugging-start-suspend.png[title="Окно отладки с двумя отложенными потоками"] |
| |
| При просмотре приложения "Gallery" видно, что после приостановки потоков выполнения анимация для этих потоков прервалась. |
| |
| Окно "Debugging" позволяет быстро просматривать и изменять состояние потоков выполнения в сеансе. По умолчанию в окне "Debugging" кнопки "Resume" и "Suspend" располагаются в правой области окна. Эти кнопки можно скрыть, после чего настроить вид окна "Debugging" с помощью панели инструментов в нижней области этого окна. При выполнении нескольких сеансов отладки для выбора сеанса, который должен отображаться в окне, можно использовать раскрывающийся список в верхней области окна "Debugging". |
| |
| image::images/debugging-window-toolbar.png[title="Панель инструментов окна отладки"] |
| |
| |
| === Переключение потоков выполнения |
| |
| В данном упражнении демонстрируются результаты последовательного выполнения приложения, если при этом другой поток приложения достигает точки останова. В этом упражнении описывается установка точки останова для метода и последовательное выполнение приложения. В процессе последовательного выполнения приложения будет запущен новый поток выполнения, который также достигнет точки останова. Когда это произойдет, на экран будет выведено уведомление в окне "Debugging". После этого следует выполнить переключение между потоками выполнения. |
| |
| 1. В окне приложения 'Галерея' нажимайте 'Больше' или 'Меньше' до тех пор, пока на экране не будут отображаться две или три анимации. |
| 2. В окне 'Проекты' IDE разверните пакет ``галереи`` и дважды щелкните ``Gallery.java`` , чтобы открыть файл в редакторе. |
| 3. В файле ``Gallery.java`` вставьте точку останова в начало метода ``run`` путем щелчка в левой части строки 175. |
| 4. Нажмите кнопку "More" в приложении "Gallery" для запуска нового потока выполнения, который должен достичь точки останова. |
| 5. Нажмите Step Over ("По оператору с обходом процедур") (F8) и исполняйте метод по оператору, пока счетчик строк кода не достигнет строки 191. |
| |
| В счетчике строк кода в поле редактора отображается текущее положение в коде при пошаговом выполнении метода. |
| |
| |
| |
| . Нажмите кнопку "More" в приложении "Gallery" для запуска нового потока выполнения, который должен достичь точки останова. |
| |
| Когда новый поток выполнения достигнет точки останова, установленной в методе, в окне "Debugging" появится уведомление "New Breakpoint Hit", информирующее о том, что еще один поток выполнения достиг точки останова в процессе последовательного выполнения метода. |
| |
| image::images/debugging-newbreakpointhit.png[title="Уведомление 'Достижение новой точки останова'"] |
| |
| Когда в процессе последовательного выполнения потока другой поток выполнения достигает точки останова, в среде IDE предлагается возможность выбора: переключение на другой поток выполнения или продолжение пооператорного выполнения текущего потока. Для переключения на поток выполнения, достигший точки останова, в уведомлении "New Breakpoint Hit" можно нажать кнопку со стрелкой. На новый поток выполнения можно переключиться в любой момент путем выбора потока в окне уведомления. При выборе пооператорного выполнения текущего потока, достигшего точки останова, возобновляется текущий поток выполнения, однако состояние других потоков приложения остается неизменным. |
| |
| *Примечание.* В окне "Debugging" отобразится текущий поток (Thread_Jirka), который указывается с помощью зеленой полосы на границы. Поток выполнения, инициировавший уведомление при достижении точки останова (Thread_Roman), отмечен желтой полосой, а значок этого потока указывает на то, что данный поток выполнения приостановлен, поскольку достигнута точка останова. |
| |
| image::images/debugging-current-suspended.png[title="Уведомление 'Достижение новой точки останова'"] |
| |
| |
| . Для переключения между текущим потоком выполнения и новым потоком (Thread_Roman) в уведомлении "New Breakpoint Hit" нажмите кнопку со стрелкой. |
| |
| После переключения на новый поток выполнения на экране можно увидеть следующее: |
| |
| * Счетчик команд переместился в позицию, соответствующую строке 175 в новом текущем потоке выполнения (Thread_Roman). |
| * В поле строки 191 появилась аннотация приостановки потока, указывающая на то, что поток выполнения (Thread_Jirka) приостановлен на этой строке. |
| image::images/debugging-editor-suspendedannot.png[title="Редактор, в котором отображаются аннотации отладки"] |
| |
| |
| . Для пошагового выполнения нового текущего потока (Thread_Roman) несколько раз нажмите "Обход процедур". |
| |
| |
| . Щелкните правой кнопкой мыши аннотацию приостановки потока в поле редактора и выберите "Set as Current Thread > Thread_Jirka" для обратного переключения на приостановленный поток. |
| image::images/debugging-editor-setcurrent.png[title="Редактор, в котором отображается всплывающее окно 'Задан как текущий поток'"] |
| |
| Также можно вызвать окно 'Средство выбора текущего потока' (Alt+Shift+T; Ctrl+Shift+T на Mac) и переключиться на любой из потоков приложения. |
| |
| image::images/debugging-thread-chooser.png[title="Приложение "Gallery"."] |
| |
| При обратном переключении на поток Thread_Jirka напротив строки, на которой был приостановлен поток Thread_Roman, появится аннотация приостановки потока. Возобновить поток Thread_Roman можно путем нажатия кнопки "Resume" в окне "Debugging". |
| |
| image::images/debugging-editor-suspendedannot2.png[title="Редактор, в котором отображаются аннотации отладки"] |
| |
| Окно "Debugging" обеспечивает точное представление и контроль состояний потоков выполнения. Отладчик управляет потоками приложения, что упрощает процесс отладки и предотвращает возникновение взаимоблокировок. В этом упражнении были рассмотрены следующие принципы отладки приложения в среде IDE. |
| |
| * Когда поток выполнения достигает точки останова, приостанавливается только этот поток. |
| * Если в процессе пооператорного выполнения приложения точки останова достигают другие потоки приложения, это не влияет на текущий поток выполнения. |
| * При пооператорном выполнении приложения возобновляется только текущий поток выполнения. После выполнения оператора приостанавливается только текущий поток выполнения. |
| |
| Теперь можно выйти из приложения "Gallery". В следующем упражнении будет выполнена отладка приложения "Deadlock" и продемонстрировано использование среды IDE для обнаружения взаимоблокировки. |
| |
| |
| === Обнаружение взаимоблокировок |
| |
| Среда IDE может использоваться для идентификации потенциальных ситуаций взаимоблокировки путем автоматического поиска взаимоблокировок по всем приостановленным потокам выполнения. При обнаружении взаимоблокировки в среде IDE на экран выводится соответствующее уведомление в окне "Debugging", в котором указаны задействованные потоки выполнения. |
| |
| Для изучения процесса обнаружения взаимоблокировки в среде IDE необходимо запустить в отладчике демонстрационный проект "Deadlock" и создать ситуацию взаимоблокировки. |
| |
| 1. Разверните пакет ``myapplication`` и откройте файлы ``Thread1.java`` и ``Thread2.java`` в редакторе исходного кода. |
| 2. Установите точку останова для ``Thread1.java`` в строке 20 и для ``Thread2.java`` в строке 20. |
| |
| Для установки точки останова в поле редактора исходного кода щелкните поле напротив строки, в которой требуется установить точку останова. В левом поле напротив этой строки появится аннотация точки останова. Если открыть окно 'Точки останова' (Alt-Shift-5; Ctrl+Shift+5 на Mac), можно увидеть две установленные и активированные точки останова. |
| |
| image::images/debug-deadlock-setbkpt.png[title="В редакторе отображаются точки останова, заданные в строке 20"] |
| |
| |
| . Щелкните правой кнопкой мыши проект "Deadlock" в окне "Projects" и выберите "Debug". |
| |
| При вызове метода ``main`` будут запущены эти два потока выполнения, при этом оба потока будут приостановлены в одной из точек останова. Потоки, приостановленные в точках останова, можно просмотреть в окне "Debugging". |
| |
| |
| |
| . В окне "Debugging" возобновите приостановленные потоки выполнения ( ``MyThread1`` и ``MyThread2`` ) путем нажатия кнопки "Resume" справа от приостановленных потоков. |
| image::images/debug-deadlock-resume.png[title="Восстановление приостановленных потоков в окне "Отладка"."] |
| |
| Возобновление потоков выполнения ``MyThread1`` и ``MyThread2`` приведет к возникновению ситуации взаимоблокировки. |
| |
| |
| |
| . Выберите в главном меню команду "Debug\Check for Deadlock" для проверки приостановленных потоков выполнения на наличие взаимоблокировок. |
| image::images/debug-deadlock-detected.png[title="Восстановление приостановленных потоков в окне "Отладка"."] |
| |
| Если в ходе проверки приложения обнаружена взаимоблокировка, в окне "Debugging" появится сообщение, информирующее об этой ситуации. Потоки выполнения, находящиеся во взаимоблокировке, отмечаются красной полосой в левом поле окна "Debugging". |
| |
| Настоящий учебный курс является общим введением в некоторые из функций отладки в среде IDE. Окно "Debugging" позволяет без труда приостанавливать и возобновлять потоки выполнения при отладке приложений. Это очень удобно при отладке многопоточных приложений. |
| |
| |
| link:https://netbeans.org/about/contact_form.html?to=3&subject=Feedback:%20Debugging%20Multithreaded%20Applications[+Отправить отзыв по этому учебному курсу+] |
| |
| |
| |
| == Дополнительные сведения |
| |
| Дополнительные сведения о разработке и тестировании приложений в IDE NetBeans см. следующие ресурсы: |
| |
| * Демонстрация: link:debug-multithreaded-screencast.html[+Отладка многопоточного приложения в IDE NetBeans+] |
| * Демонстрация: link:debug-stepinto-screencast.html[+ визуальная операция Step Into в отладчике NetBeans+] |
| * Демонстрация: link:debug-deadlock-screencast.html[+обнаружение взаимоблокировки с помощью отладчика NetBeans+] |
| * Демонстрация: link:debug-evaluator-screencast.html[+использование блока оценки фрагмента кода в отладчике NetBeans+] |
| * link:../../trails/java-se.html[+Учебная карта по основам среды IDE и программирования на языке Java+] |
| * link:junit-intro.html[+Написание тестов JUnit+] |
| * link:profiler-intro.html[+Введение в профилирование приложений, написанных на Java+] |
