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稳定性:2 - 稳定

Node.js 包含一个命令行调试工具。Node.js 调试器客户端不是一个功能齐全的调试器,但可以进行简单的单步执行和检查。

调试器支持两种操作模式:交互模式非交互式探测模式

要使用它,请使用 inspect 参数启动 Node.js,然后跟上要调试的脚本路径。

$ node inspect myscript.js
< Debugger listening on ws://127.0.0.1:9229/621111f9-ffcb-4e82-b718-48a145fa5db8
< 如需帮助,请参见:https://nodejs.org/learn/getting-started/debugging
<
connecting to 127.0.0.1:9229 ... ok
< Debugger attached.
<
 ok
在 myscript.js:2 处于启动时中断
  1 // myscript.js
> 2 global.x = 5;
  3 setTimeout(() => {
  4   debugger;
debug>

调试器会自动在第一行可执行代码处中断。若要运行直到第一个断点(由 debugger 语句指定),请将 NODE_INSPECT_RESUME_ON_START 环境变量设置为 1

$ cat myscript.js
// myscript.js
global.x = 5;
setTimeout(() => {
  debugger;
  console.log('world');
}, 1000);
console.log('hello');
$ NODE_INSPECT_RESUME_ON_START=1 node inspect myscript.js
< Debugger listening on ws://127.0.0.1:9229/f1ed133e-7876-495b-83ae-c32c6fc319c2
< 如需帮助,请参见:https://nodejs.org/learn/getting-started/debugging
<
connecting to 127.0.0.1:9229 ... ok
< Debugger attached.
<
< hello
<
在 myscript.js:4 处断开
  2 global.x = 5;
  3 setTimeout(() => {
> 4   debugger;
  5   console.log('world');
  6 }, 1000);
debug> next
在 myscript.js:5 处断开
  3 setTimeout(() => {
  4   debugger;
> 5   console.log('world');
  6 }, 1000);
  7 console.log('hello');
debug> repl
Press Ctrl+C to leave debug repl
> x
5
> 2 + 2
4
debug> next
< world
<
在 myscript.js:6 处断开
  4   debugger;
  5   console.log('world');
> 6 }, 1000);
  7 console.log('hello');
  8
debug> .exit
$

repl 命令允许远程求值代码。next 命令单步执行到下一行。输入 help 查看其他可用命令。

在不输入命令的情况下按 enter 键将重复上一条调试器命令。

要开始观察一个表达式,请输入 watch('my_expression')watchers 命令会打印当前有效的观察器。要移除某个观察器,请输入 unwatch('my_expression')

  • setBreakpoint(), sb(): 在当前行设置断点
  • setBreakpoint(line), sb(line): 在指定行设置断点
  • setBreakpoint('fn()'), sb(...): 在函数体的第一条语句处设置断点
  • setBreakpoint('script.js', 1), sb(...): 在 script.js 第一行设置断点
  • setBreakpoint('script.js', 1, 'num < 4'), sb(...): 在 script.js 第一行设置条件断点,仅当 num < 4 求值为 true 时才会中断
  • clearBreakpoint('script.js', 1), cb(...): 清除 script.js 第 1 行的断点

也可以在尚未加载的文件(模块)中设置断点:

$ node inspect main.js
< Debugger listening on ws://127.0.0.1:9229/48a5b28a-550c-471b-b5e1-d13dd7165df9
< 如需帮助,请参见:https://nodejs.org/learn/getting-started/debugging
<
connecting to 127.0.0.1:9229 ... ok
< Debugger attached.
<
在 main.js:1 处于启动时中断
> 1 const mod = require('./mod.js');
  2 mod.hello();
  3 mod.hello();
debug> setBreakpoint('mod.js', 22)
Warning: script 'mod.js' was not loaded yet.
debug> c
在 mod.js:22 处断开
 20 // USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
 21
>22 exports.hello = function() {
 23   return 'hello from module';
 24 };
debug>

也可以设置一个条件断点,仅在给定表达式求值为 true 时才会中断:

$ node inspect main.js
< Debugger listening on ws://127.0.0.1:9229/ce24daa8-3816-44d4-b8ab-8273c8a66d35
< 如需帮助,请参见:https://nodejs.org/learn/getting-started/debugging
<
connecting to 127.0.0.1:9229 ... ok
< Debugger attached.
在 main.js:7 处于启动时中断
  5 }
  6
> 7 addOne(10);
  8 addOne(-1);
  9
debug> setBreakpoint('main.js', 4, 'num < 0')
  1 'use strict';
  2
  3 function addOne(num) {
> 4   return num + 1;
  5 }
  6
  7 addOne(10);
  8 addOne(-1);
  9
debug> cont
在 main.js:4 处断开
  2
  3 function addOne(num) {
> 4   return num + 1;
  5 }
  6
debug> exec('num')
-1
debug>
  • backtrace, bt: 打印当前执行帧的回溯
  • list(5): 以 5 行上下文列出脚本源代码(前后各 5 行)
  • watch(expr): 将表达式添加到观察列表
  • unwatch(expr): 从观察列表中移除表达式
  • unwatch(index): 从观察列表中移除指定索引处的表达式
  • watchers: 列出所有观察器及其值(每次断点都会自动列出)
  • repl: 打开调试器的 repl,在调试脚本上下文中求值
  • exec expr, p expr: 在调试脚本上下文中执行表达式并打印其值
  • profile: 开始 CPU 性能分析会话
  • profileEnd: 停止当前 CPU 性能分析会话
  • profiles: 列出所有已完成的 CPU 性能分析会话
  • profiles[n].save(filepath = 'node.cpuprofile'): 将 CPU 性能分析会话保存为 JSON 到磁盘
  • takeHeapSnapshot(filepath = 'node.heapsnapshot'): 采集堆快照并保存为 JSON 到磁盘
  • run: 运行脚本(调试器启动时会自动运行)
  • restart: 重启脚本
  • kill: 终止脚本
  • scripts: 列出所有已加载的脚本
  • version: 显示 V8 的版本

稳定性:1 - 实验性

node inspect 通过 --probe 标志支持一种非交互式探测模式,用于检查应用中的运行时值。

目前,探测模式仅支持从命令行指定的入口脚本启动一个新进程。

探测模式会设置一个或多个源码断点;每当执行到断点时,就会求值指定表达式,并在会话结束时(正常完成、出错或超时)打印一份所有已求值表达式的最终报告。这样开发者就可以进行类似 printf 的调试,而无需修改应用代码并在事后清理。它还支持结构化 JSON 输出,便于工具使用。

$ node inspect --probe <file>:<line>[:<col>] --expr <expr> [--max-hit <n>]
              [--probe <file>:<line>[:<col>] --expr <expr> [--max-hit <n>] ...]
              [--json] [--preview] [--timeout=<ms>] [--port=<port>]
              [--] [<node-option> ...] <script> [<script-args> ...]
  • --probe <file>:<line>[:<col>]:探针的源位置。当执行到达该位置时,会对提供的表达式求值,并将结果打印到输出中。<file> 与要探测脚本的 URL 后缀匹配。<line><col> 的数字从 1 开始计数。当省略 <col> 时,探针会绑定到该行上第一个可执行列。
  • --expr <expr>:每当执行到达前一个 --probe 指定的位置时,要计算的 JavaScript 表达式。 必须紧跟在它所属的 --probe 之后。
  • --max-hit <n>:可选的、针对单个探针的命中次数上限。当未指定时,没有命中限制。当任意探针达到其命中上限时,探测进程将分离并报告结果。被探测的进程将继续运行。如果在会话结束时还有其他探针从未被触发,则会被报告为漏报的探针。
  • --timeout=<ms>:整个探针会话的全局墙钟截止时间。默认值为 30000。这可用于探测可被外部终止的长时间运行应用程序。
  • --json:如果使用,将输出结构化的 JSON 报告,而不是默认的文本报告。
  • --preview:如果使用,非原始值将包含对象类 JSON 探针值的 CDP 属性预览。
  • --port=<port>:选择探测会话监听的本地 inspector 端口。默认值为 0,这会请求一个随机端口。
  • -- 在子进程需要自己的 Node.js 标志时才是可选的。

关于 --probe--expr 参数还有以下附加规则:

  • --probe <file>:<line>[:<col>]--expr <expr> 是严格成对的。每个 --probe 后面必须立即跟着且仅跟着一个 --expr
  • --max-hit <n> 是一个可选的、适用于最近一个 --probe/--expr 成对项的探针级选项。它不能出现在第一个 --probe 之前,也不能出现在 --probe 与其匹配的 --expr 之间,并且每个探针最多只能给出一次。
  • --timeout--json--preview--port 是作用于整个探针会话的全局探针选项。它们可以出现在探针对之前或之间,但不能出现在 --probe 与其匹配的 --expr 之间。
  • 如果需要将额外的 Node.js 执行参数传递给子脚本,必须使用 -- 将探针选项与子脚本的 Node.js 选项分隔开来。

示例:

$ node inspect --probe app.js:10 --expr "user"
               --probe src/utils.js:5:15 --expr "config.options"
               --json --preview -- --no-warnings app.js --arg-for-app=foo

考虑以下脚本:

// cli.js
let maxRSS = 0;
for (let i = 0; i < 2; i++) {
  const { rss } = process.memoryUsage();
  maxRSS = Math.max(maxRSS, rss);
}

不使用 --json 时,默认输出为人类可读的文本格式:

$ node inspect --probe cli.js:5 --expr 'rss' cli.js
Hit 1 at file:///path/to/cli.js:5:3
  rss = 54935552
Hit 2 at file:///path/to/cli.js:5:3
  rss = 55083008
Completed

传递给 --probe 的原始 <file>:<line>[:<col>] 可能会被解析到不同的位置,以确保它可中断,或者它可能匹配多个已加载脚本,因此实际求值位置有助于消歧。

原始结果会直接打印,而对象和数组在可用时会使用 Chrome DevTools Protocol 的预览数据。其他非原始值则回退到 Chrome DevTools Protocol 的 description 字符串。 表达式失败会记录为 [error] ... 行,不会使整个会话失败。如需更丰富的文本格式,可将表达式包裹在 JSON.stringify(...)util.inspect(...) 中。

使用 --json 时,输出结构如下:

$ node inspect --json --probe cli.js:5 --expr 'rss' cli.js
{"v":2,"probes":[{"expr":"rss","target":{"suffix":"cli.js","line":5}}],"results":[{"probe":0,"event":"hit","hit":1,"location":{"url":"file:///path/to/cli.js","line":5,"column":3},"result":{"type":"number","value":55443456,"description":"55443456"}},{"probe":0,"event":"hit","hit":2,"location":{"url":"file:///path/to/cli.js","line":5,"column":3},"result":{"type":"number","value":55574528,"description":"55574528"}},{"event":"completed"}]}

error.code'probe_failure''probe_timeout' 时,探测进程会以非零代码退出,表示记录到的命中可能不完整。在这种情况下,error.message 会包含恢复提示;并且当 error.probe 存在时,它是报告中 probes 数组的索引,会尽力标识可能的罪魁祸首探测,以帮助调试。

无效参数以及致命的启动或连接失败,可能会导致探测进程以非零退出码退出,并向 stderr 打印错误消息,而不会输出最终探测报告。

// app.js
const x = { x: 42 };       // 第 2 行
const y = { y: 35 };       // 第 3 行
const z = { ...x, ...y };  // 第 4 行

打印

在 file:///path/to/app.js:4:1 命中 1 次
  x = {x: 42}
在 file:///path/to/app.js:4:1 命中 1 次
  y = {y: 35}
Completed

打印

应改为在变量已经初始化的位置进行探测:

$ node inspect --probe app.js:3 --expr 'x' app.js
Hit 1 at file:///path/to/app.js:3:1
  x = 42
Completed

<file> 参数会作为每个已加载脚本 URL 的路径后缀进行匹配,并以路径分隔符为锚点。只传入基名会匹配所有具有该基名的已加载脚本,类似于原生调试器通常匹配断点的方式;而传入部分路径则会缩小匹配范围。给定:

project/
  - src/utils.js
  - lib/utils.js

--probe utils.js:10 会同时绑定到这两个文件,并对每个匹配产生一次命中。 每次命中都会携带自己的 location 字段,指明表达式实际执行的位置,因此使用者可以准确地将结果归属到两个文件之一。若要在绑定时消除歧义,请指定一个更完整、只匹配目标文件的路径:

启动 Node.js 应用程序时传递 --inspect 标志可以启用 V8 Inspector。也可以使用该标志提供自定义端口,例如 --inspect=9222 将在端口 9222 上接受 DevTools 连接。

使用 --inspect 标志将在调试器连接之前立即执行代码。这意味着代码将在你开始调试之前开始运行,如果你想从一开始就调试,这可能不理想。

在这种情况下,你有两个选择:

  1. --inspect-wait 标志:此标志将等待调试器附加后再执行代码。这允许你从执行一开始就开始调试。
  2. --inspect-brk 标志:与 --inspect 不同,此标志将在调试器附加后立即在第一行代码处中断。当你想从一开始就逐步调试代码,而在调试之前不执行任何代码时,这很有用。

因此,在决定使用 --inspect--inspect-wait--inspect-brk 时,请考虑你是希望代码立即开始执行,等待调试器附加后再执行,还是在第一行中断以进行逐步调试。

$ node --inspect index.js
Debugger listening on ws://127.0.0.1:9229/dc9010dd-f8b8-4ac5-a510-c1a114ec7d29
For help, see: https://nodejs.org/learn/getting-started/debugging

(在上面的示例中,URL 末尾的 UUID dc9010dd-f8b8-4ac5-a510-c1a114ec7d29 是动态生成的,它在不同的调试会话中会有所不同。)