java - 为什么条件调试这么慢？

Question

我注意到，当我使用条件断点进行调试时，执行速度会大大减慢。我已经知道了一段时间，现在想了解原因。究竟发生了什么导致执行如此缓慢？我知道正在添加条件，但如果我自己添加条件，我不会减慢执行速度。

例如，假设我们有以下代码。假设我们添加了一个条件断点a=i。让我们将条件设置为 i==10000。

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        int a = 0;

        for (int i = 0; i<100000; i++) {
                a = i;  //put breakpoint here (if i == 10000)
        }
        System.out.println("Done! a=" + a);
    }
}

现在让我们自己编写条件。

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        int a = 0;

        for (int i = 0; i<100000; i++) {
            if (i == 10000)
                a = i; //put a NON-conditional breakpoint here
            else a = i;
        }
        System.out.println("Done! a=" + a);
    }
}

为什么这两者的运行时间差别如此之大？为什么第一个这么慢？

如果您想知道，我在 Linux (Ubuntu) 上使用 Oracle-JDK-8。 我使用 Eclipse 和 IntelliJ 得到了相同的结果。

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实验结果

我在多个 IDE 上运行了第一个案例，看看是否有区别。这是结果

智能:

~9 秒到达断点

~90 秒完成(包括最初的 9 秒)

eclipse :

~9 秒到达断点

~90 秒完成(包括最初的 9 秒)

Netbeans:

~ 12 秒到达断点

~ 190 秒完成(包括最初的 12 秒)

所以 IntelliJ 和 Eclipse 差不多，但 Netbeans 慢得多。

第二个示例几乎可以在所有 IDE 上立即运行，所以我没有做实验。 (但我确实将这三个都运行了，看看是否有任何延迟，没有一个。)

Answer 1

我还没有实现 IDE、调试器或 JVM，所以我不能确定事情是否完全按照我将在这里解释的那样进行。

但是。当代码使用调试器运行时，JVM 会解释代码直到遇到断点。然后它停止并调用调试器 (IDE)。

JVM 不支持条件断点，因此 IDE 使用“hack”来完成此功能。 IDE 只是添加了一个正常的断点。每次遇到断点时，IDE 都会在提醒用户之前评估表达式本身，如果评估结果为假，则发送“继续”命令。

现在检查您的示例。在第二个示例中，JVM 只执行一次这样的调用。在第一个示例中，这是完成 100000 次。每次 JVM 调用调试器并等待，直到它解释条件并向 JVM 发送命令“继续”(正如您在调试代码时可以手动执行的那样)。显然100000>1，所以这个过程需要时间。

编辑:接下来的 2 段仅作为未经证实的假设编写。 OP的实验表明它们是错误的。但是我不想完全删除它们:让我们将其解释为 Eclipse 团队的理论思考和改进建议。

关于 IntelliJ 与 Eclipse。同样，这只是假设。我看到 IntelliJ 在条件断点上的工作速度要慢得多。我也知道 IntelliJ 中的条件断点不支持 java 编程语言的某些元素(例如匿名内部类)。我可以得出结论，IntelliJ 可能会使用 Java 以外的语言(例如 groovy 或其他语言)编译您编写的代码作为断点的条件。这可能会导致额外的性能下降。

我也知道 eclipse 不使用标准的 javac 编译器，而是使用它自己的编译器，它有很多很酷的特性。我可以假设 eclipase 中的条件断点可能被编译为代码的一部分，即实际上编译器会自动创建代码，例如您的示例编号 2。如果这是正确的，则此类代码的运行速度几乎与包含手动编写的代码一样快 if 语句。