前言

工作中使用Pycharm作為python開(kāi)發(fā)的IDE，作為專(zhuān)業(yè)的python集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，其功能之強(qiáng)大令人折服。開(kāi)發(fā)過(guò)程中Debug是必不可少的。平時(shí)經(jīng)常使用Pycharm的remote debug功能，非常好用。但是剛開(kāi)始的時(shí)候并不了解該過(guò)程的原理，只是按部就班的配置。于是抽空了解了一下相關(guān)知識(shí)，期待能夠了解其原理，今后能夠在需要的時(shí)候自己獨(dú)立的配置調(diào)試環(huán)境。本文將以淺顯易懂的方式講解一下相關(guān)過(guò)程。

1.應(yīng)用環(huán)境

常見(jiàn)的IDE基本都具有Local Debugger功能。一般只需要簡(jiǎn)單的配置，直接加斷點(diǎn)并使用Debug方式運(yùn)行即可使用斷點(diǎn)調(diào)試。這是對(duì)于本地調(diào)試開(kāi)發(fā)而言。如果項(xiàng)目已經(jīng)完成并上線部署到服務(wù)端，或者是本地需要在IDE之外單獨(dú)配置并啟動(dòng)程序，那么顯然不能使用本地調(diào)試。如果能夠配合日志并使用斷點(diǎn)定位分析問(wèn)題，將會(huì)事半功倍。那么如何使用本地安裝的Pycharm遠(yuǎn)程調(diào)試程序？

2.遠(yuǎn)程調(diào)試原理

如果程序部署在遠(yuǎn)端，要在本地獲取程序運(yùn)行狀態(tài)并進(jìn)行斷點(diǎn)調(diào)試，必然需要連接到程序并進(jìn)行通訊。利用Pycharm進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試過(guò)程中，Pycharm充當(dāng)服務(wù)器的角色。

首先，對(duì)Pycharm Run/Debug Configures進(jìn)行配置，指定Pycharm安裝端的一些屬性，比如Pycharm所在主機(jī)的IP地址和端口號(hào)等。

然后，啟動(dòng)Pycharm的遠(yuǎn)程調(diào)試。這時(shí)Pycharm處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，等待獨(dú)立于IDE之外運(yùn)行的程序的連接。

其次，在遠(yuǎn)端程序剛啟動(dòng)時(shí)，需要根據(jù)Pycharm Debug Configures中的配置信息，連接到Pycharm。

最后，連接成功之后，當(dāng)遠(yuǎn)程客戶(hù)端運(yùn)行到本地Pycharm中設(shè)置的斷點(diǎn)處時(shí)，便會(huì)在斷點(diǎn)處暫停程序的執(zhí)行，而在本地Pycharm命中斷點(diǎn)處能夠看到遠(yuǎn)端程序當(dāng)前運(yùn)行的狀態(tài)和調(diào)用棧等信息并進(jìn)行下一步跟蹤和逐步調(diào)試。

本地Pycharm中調(diào)試的源代碼工程應(yīng)和遠(yuǎn)端運(yùn)行的程序源代碼保持一致。Pycharm中Remote Debug Configure的配置要保證能夠被遠(yuǎn)程連接。

由于遠(yuǎn)程客戶(hù)端使用Pycharm提供的pydevd模塊連接到本地的Pycharm remote Debug，兩者通訊鏈接均遵循Pycharm自定義的協(xié)議。因此我們不必關(guān)心Pycharm設(shè)置斷點(diǎn)和遠(yuǎn)程客戶(hù)端命中斷點(diǎn)過(guò)程中兩端具體的實(shí)現(xiàn)和處理過(guò)程，只要保證我們的Debug Configure有效即可。然后在需要的地方通過(guò)斷點(diǎn)暫定程序，分析當(dāng)前程序狀態(tài)找出問(wèn)題所在。

3.Pycharm具體配置

下面是當(dāng)前的操作環(huán)境，原理和步驟都是想通的，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行配置配即可。

當(dāng)前環(huán)境：

• Win7
• Python 2.7.12
• PyCharm Professional 2017.1.4 (community版本 好像沒(méi)有remote debug 功能)

本地完成Pycharm的安裝，在安裝目錄找到debug-eggs文件夾，里面有兩個(gè)文件：

• pycharm-debug.egg
• pycharm-debug-py3k.egg

分別對(duì)應(yīng)本地python解釋器為python2和python3的情況。

解壓pycharm-debug.egg文件，得到的文件夾pycharm-debug中包含的是remote debug相關(guān)的模塊。

遠(yuǎn)程客戶(hù)端便是通過(guò)該文件夾中pydevd文件的settrace方法連接到指定的debug server的。

客戶(hù)端配置：

為方便起見(jiàn)，我們將客戶(hù)端也放置到本地。(遠(yuǎn)端的只需要將下面的localhost改為Pycharm所在端的IP即可)

工程中添加剛才解壓得到的遠(yuǎn)程調(diào)試模塊：

./pycharm-debug

下面還需要封裝一個(gè)連接到Remote Debug Server的文件

./PycharmRemoteDebug.py

import sys
sys.path.append('./Pycharm_debug')
import pydevd
if __name__ != '__main__':
 pydevd.settrace('localhost', port=23456, stdoutToServer=True, stderrToServer=True, suspend=False)

當(dāng)前待調(diào)試程序：./Main.py

# -*- coding:utf-8 -*-
import PycharmRemoteDebug

class Singleton(object):
 _INSTANCE = {}
 def __init__(self, cls):
  self.cls = cls

 def __call__(self, *args, **kwargs):
  instance = self._INSTANCE.get(self.cls, None)
  if not instance:
   instance = self.cls(*args, **kwargs)
   self._INSTANCE[self.cls] = instance
  return instance

 def __getattr__(self, key):
  return getattr(self.cls, key, None)
@Singleton
class MyClass(object):
 def __init__(self):
  self.init_attr = "init_attr"
 def __getattr__(self, key):
  return self.__dict__.get(key, 1212)
if __name__ == "__main__":
 mcls1 = MyClass()
 mcls2 = MyClass()
 print mcls1 is mcls2

注意調(diào)試模塊pycharm-debug和鏈接文件PycharmRemoteDebug.py可以放置到任意的路徑和位置，只需要調(diào)整模塊引用的路徑即可。

當(dāng)前工程目錄：

Pycharm Remote Debug 配置：

打開(kāi)Run/Debug Configures

新建配置 Add New Configuration --> Python Remote Debug

上面的名字可以自己隨便命名，端口號(hào)可以隨便改，只要可用即可。

上面截圖綠色部分的標(biāo)記也告訴了我們客戶(hù)端連接Debug Server的步驟方法，注意第三步中使用的命令就是我們客戶(hù)端配置中的PycharmRemoteDebug.py文件中的連接命令。

4.使用步驟

選擇剛才新建的Debug模式 Remote_Debug，點(diǎn)擊綠色甲殼蟲(chóng)Debug按鈕:

Debug Console 顯示如下信息，說(shuō)明本地Debug Server已經(jīng)開(kāi)啟并在監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)：

Starting debug server at port 23456
Use the following code to connect to the debugger:
import pydevd
pydevd.settrace('localhost', port=23456, stdoutToServer=True, stderrToServer=True, suspend=False)
Waiting for process connection...

然后在Pycharm中設(shè)置斷點(diǎn)。

最后啟動(dòng)客戶(hù)端（運(yùn)行Main.py，并非在IDE中，直接雙擊該文件或者使用命令行執(zhí)行）

Pycharm中命中斷點(diǎn)：

Watch程序當(dāng)前狀態(tài)以及調(diào)用棧等信息：

5.注意事項(xiàng)

• 如果將程序部署到遠(yuǎn)端，那么需要Remote Debug配置中的localhost修改為安裝Pycharm主機(jī)的IP地址，同時(shí)將PycharmRemoteDebug.py中的localhost改為同樣的IP地址；
• 使用Pycharm的Deployment功能映射遠(yuǎn)程和本地代碼；
• 斷點(diǎn)命中時(shí)，客戶(hù)端程序處于暫定狀態(tài)；
• 如果沒(méi)有開(kāi)啟Remote Debug Server，運(yùn)行客戶(hù)端會(huì)卡住；
• 不需要使用Remote Debug時(shí)一定不要在程序啟動(dòng)的時(shí)候import PycharmRemoteDebug模塊；
• 添加remote debug 配置文件后，注意區(qū)分啟動(dòng)本地和遠(yuǎn)程兩種不同的調(diào)試模式；

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