如何配置VSCode以支持函数式计算和Serverless调试？-VSCode-PHP中文网

答案：配置VSCode需集成语言扩展与云工具链。安装F#、Haskell等语言扩展以实现智能感知和REPL交互，结合AWS SAM CLI、Azure Functions Core Tools在本地模拟Serverless运行时，通过launch.json配置事件载荷、环境变量及preLaunchTask自动化构建与调试，利用Docker确保环境一致性，并通过条件断点、日志点等高级调试功能提升效率，最终实现高效本地开发与测试。

如何配置vscode以支持函数式计算和serverless调试？

在VSCode中配置函数式计算和Serverless调试，本质上是围绕特定语言的工具链集成与云服务商的本地模拟环境搭建。这能显著提升开发效率，让本地开发体验尽可能接近生产环境，同时享受VSCode强大的编辑和调试能力。

配置VSCode以支持函数式计算和Serverless调试，这事儿说起来简单，做起来也确实有章可循，但其中的“坑”和优化空间，往往需要亲身踩过才能体会。我个人觉得，核心在于理解工具链的边界和VSCode扩展的魔力。

解决方案

首先，确保你的VSCode是最新版本，这能避免很多兼容性问题。

针对函数式计算：

语言支持扩展： 这几乎是基础中的基础。例如，如果你偏爱F#，
```
Ionide
```
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扩展是必装的，它提供了智能感知、类型检查、构建集成等一切你需要的。Haskell开发者会安装
```
Haskell
```
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扩展，Scala则有
```
Metals
```
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。这些扩展通常会依赖于语言本身的SDK或编译器，所以确保你的系统已经正确安装了对应的语言环境。
REPL集成： 许多函数式语言都有强大的REPL（Read-Eval-Print Loop）。像F#的
```
F# Interactive
```
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，可以通过
```
Ionide
```
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直接在VSCode中启动并交互，这对于快速原型验证和理解代码行为至关重要。你可能需要在
```
settings.json
```
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中配置REPL的路径或启动参数。
代码格式化与Linting： 函数式代码的风格往往很严格，保持一致性非常重要。安装对应的格式化工具（如
```
Fantomas
```
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for F#）和Linter，并配置VSCode在保存时自动格式化。这能解放你的心智，专注于逻辑而非格式。
类型推断与提示： 函数式编程中类型系统扮演着核心角色。确保扩展能提供实时的类型推断和错误提示，这能大大减少调试时间。

针对Serverless调试：

云服务商工具包： 这是Serverless调试的基石。
- AWS Lambda： 安装
```
AWS Toolkit for Visual Studio Code
```
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  。它能让你直接在VSCode中浏览Lambda函数、S3桶等资源，更重要的是，它集成了
```
AWS SAM CLI
```
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  。你需要本地安装
```
Docker
```
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  和
```
AWS SAM CLI
```
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  。
- Azure Functions： 安装
```
Azure Functions
```
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  扩展。它依赖于
```
Azure Functions Core Tools
```
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  ，也需要
```
Node.js
```
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  和
```
Docker
```
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  （用于某些语言运行时）。
- Google Cloud Functions：
```
Google Cloud Code
```
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  扩展是首选，它提供了本地模拟和部署功能。

本地模拟与调试配置：

launch.json
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配置：这是VSCode调试的核心。对于Serverless应用，你通常会配置一个

launch.json

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条目来调用本地的SAM CLI或Azure Functions Core Tools。

AWS SAM示例：

{
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "name": "Debug SAM Local",
            "type": "aws-sam",
            "request": "direct-invoke",
            "invokeTarget": {
                "target": "code",
                "projectRoot": "${workspaceFolder}",
                "lambdaHandler": "app.lambda_handler" // 你的函数入口
            },
            "lambda": {
                "runtime": "python3.9", // 你的运行时
                "payload": {
                    "json": {} // 你的测试事件JSON
                },
                "environmentVariables": {
                    "TABLE_NAME": "my-local-table" // 本地环境变量
                }
            }
        }
    ]
}

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Azure Functions示例：

{
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "name": "Attach to Python Functions",
            "type": "python",
            "request": "attach",
            "port": 9091,
            "preLaunchTask": "func: host start" // 启动Azure Functions Host的task
        }
    ],
    "compounds": [
        {
            "name": "Debug Functions",
            "configurations": ["Attach to Python Functions"]
        }
    ]
}

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事件载荷模拟： Serverless函数通常由事件触发。在
```
launch.json
```
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中，你需要提供模拟的事件载荷（JSON格式），这能让你在本地重现生产环境中的触发条件。
环境变量管理： Serverless函数严重依赖环境变量。在
```
launch.json
```
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或
```
.env
```
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文件中配置这些变量，确保本地调试时能正确读取。

断点调试： 一旦配置好
```
launch.json
```
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，你就可以像调试普通应用一样，在Serverless函数的代码中设置断点，单步执行，检查变量状态。这比在云端查看日志文件高效得多。

在VSCode中，如何高效地为不同函数式编程语言配置开发环境？

为不同的函数式编程语言配置VSCode开发环境，我的经验是，这不单单是安装一个扩展那么简单，更深层次的是要让VSCode“理解”你的代码，并提供语言层面的深度支持。这包括但不限于语法高亮、智能感知、类型检查、重构工具，以及与语言特有工具（如REPL、构建系统）的无缝集成。

以F#为例，

Ionide

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扩展是其在VSCode中的核心。安装后，你需要确保F# SDK已正确安装在你的系统路径中。

Ionide

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会自动检测并利用这些工具。但仅仅这样还不够，我发现一些细微的配置能极大提升体验：

项目文件支持： F#项目通常使用
```
.fsproj
```
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文件。确保
```
Ionide
```
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能正确解析这些文件，以便提供跨文件的智能感知。有时，如果项目结构复杂，你可能需要在VSCode工作区设置中明确指定解决方案文件（
```
.sln
```
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）的路径，或者调整
```
Ionide
```
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的相关配置，让它知道如何找到你的项目。
REPL的深度集成： F# Interactive (FSI) 是F#开发者的瑞士军刀。
```
Ionide
```
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允许你选中代码片段，然后发送到FSI执行。我个人喜欢将FSI窗口放在一个独立的面板，方便实时查看结果。你甚至可以配置快捷键，快速启动FSI或发送代码。这种即时反馈对于探索性编程和理解复杂函数式概念非常有帮助。
格式化与Linting： 函数式代码的纯粹性使得代码风格和一致性显得尤为重要。对于F#，
```
Fantomas
```
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是事实上的标准格式化工具。我通常会配置VSCode，在保存文件时自动运行
```
Fantomas
```
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。这通过在
```
settings.json
```
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中添加类似
```
"[fsharp]": { "editor.formatOnSave": true }
```
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的设置，并确保
```
Fantomas
```
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已全局安装或作为项目依赖。这样一来，我可以专注于逻辑，而不必担心代码风格问题。
构建与测试： 函数式项目同样需要构建和测试。
```
Ionide
```
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通常会集成
```
dotnet CLI
```
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的构建和测试命令。你可以通过VSCode的
```
Tasks
```
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功能，配置自定义的构建和测试任务，例如运行
```
dotnet build
```
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或
```
dotnet test
```
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，并将其绑定到快捷键，从而实现一键操作。

对于Haskell，

Haskell

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扩展（通常结合

Haskell Language Server

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）提供了类似的深度集成。它会利用

ghc

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和

cabal

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或

stack

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等工具。关键在于确保这些工具链在你的环境中是可用的，并且VSCode的扩展能够正确地找到并调用它们。有时，你可能需要调整

settings.json

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中的

haskell.serverExecutablePath

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或

haskell.ghcupPath

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等路径，以确保一切正常工作。

我的经验是，每种函数式语言都有其独特的生态系统和工具偏好。花时间深入了解你所用语言的VSCode扩展的配置选项，并根据你的项目需求进行调整，是提升开发效率的关键。这不仅仅是让代码能跑起来，更是让开发体验变得顺畅、高效。

Serverless应用本地调试有哪些核心挑战，VSCode如何提供解决方案？

Serverless应用的本地调试，从我的角度看，最大的挑战在于环境模拟的真实性和事件驱动的复杂性。Serverless函数本质上是在一个高度抽象、短暂存活的环境中运行的，它依赖于云服务商提供的特定运行时、环境变量、以及各种触发事件。要在本地完全复刻这种环境，确实不容易。

核心挑战：

环境差异（Runtime Parity）： 本地开发环境（你的笔记本）与云端Serverless运行时环境（如Lambda的Amazon Linux 2）之间存在差异。这可能导致在本地运行正常的代码，部署到云端后却出现问题，比如依赖库版本不匹配、文件路径问题、或者操作系统级别的差异。
事件驱动的模拟： Serverless函数通常由各种事件触发，如API Gateway请求、S3文件上传、SQS消息、定时任务等。要在本地模拟这些复杂的事件载荷，并确保其格式与云端一致，是一个繁琐且容易出错的过程。
外部服务依赖： Serverless函数很少是孤立的，它们通常会与数据库（DynamoDB, Cosmos DB）、消息队列（SQS, Azure Service Bus）、存储服务（S3, Azure Blob Storage）等外部云服务交互。在本地调试时，如何模拟或连接这些外部依赖，而又不产生额外的云费用，是个难题。
冷启动与并发： 虽然本地调试通常不会直接模拟冷启动或高并发，但理解这些因素在云端对函数行为的影响，并在本地调试时考虑到潜在问题，也是一个挑战。
日志与监控： 在云端，你有CloudWatch Logs、Application Insights等强大的监控工具。本地调试时，如何有效地收集和分析日志，以诊断问题，也需要一套方案。

VSCode提供的解决方案：

VSCode本身是一个强大的编辑器，它通过其扩展生态系统，与云服务商提供的本地工具链深度集成，为上述挑战提供了实用的解决方案：

本地模拟工具集成：

百宝箱
百宝箱是支付宝推出的一站式AI原生应用开发平台，无需任何代码基础，只需三步即可完成AI应用的创建与发布。

911

查看详情
- AWS SAM CLI for Lambda：
```
AWS Toolkit for Visual Studio Code
```
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  扩展与
```
AWS SAM CLI
```
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  紧密结合。SAM CLI能够利用
```
Docker
```
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  在本地启动一个与Lambda运行时高度相似的容器。这意味着你可以在本地以几乎与云端一致的环境来运行和调试你的Lambda函数。VSCode的
```
launch.json
```
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  配置可以直接调用SAM CLI来启动这个本地容器，并将你的代码映射进去。
- Azure Functions Core Tools： 类似地，
```
Azure Functions
```
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  扩展依赖
```
Azure Functions Core Tools
```
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  。这些工具允许你在本地运行Azure Functions Host，模拟Azure Functions的执行环境。VSCode的调试器可以附加到这个本地运行的Host进程，进行断点调试。
- Google Cloud Functions Framework：
```
Google Cloud Code
```
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  扩展可以集成Google Cloud Functions Framework，允许你在本地HTTP服务器上运行你的函数，模拟HTTP触发器。
事件载荷的便捷管理：
- VSCode的
```
launch.json
```
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  配置允许你直接在JSON中定义模拟的事件载荷。你可以创建多个调试配置，每个配置对应一种不同的事件类型或场景。例如，一个用于模拟API Gateway的POST请求，另一个用于模拟S3文件上传事件。
- 某些扩展甚至提供了UI界面来帮助你生成常见的事件模板，减少手动编写JSON的错误。
外部服务模拟与连接：
- 本地模拟器： 对于一些云服务，如AWS的DynamoDB Local，Azure的Azurite（用于Blob、Queue、Table存储），Google Cloud的Datastore Emulator，你可以在本地运行这些模拟器。VSCode的
```
tasks.json
```
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  可以配置任务来启动这些模拟器，并在调试前确保它们运行。
- 环境变量： 在
```
launch.json
```
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  或
```
.env
```
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  文件中配置不同的环境变量，以便在本地调试时连接到本地模拟器，而在部署到云端时连接到实际的云服务。这种灵活的环境变量管理是解决依赖问题的重要一环。
集成式断点调试：
- 这是VSCode最强大的功能之一。通过正确的
```
launch.json
```
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  配置，你可以在Serverless函数的代码中设置断点，单步执行，检查变量状态，查看调用堆栈。这比仅仅依靠日志输出来诊断问题要高效得多。当代码在本地Docker容器或Function Host中运行时，VSCode的调试器能够“附加”到这些进程，提供无缝的调试体验。
日志与输出：
- 本地模拟工具通常会将函数的标准输出（
```
console.log
```
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  、
```
print
```
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  等）直接打印到VSCode的终端或调试控制台。这使得你可以实时查看函数的运行日志，就像在云端查看CloudWatch Logs一样。

总结来说，VSCode通过其强大的扩展生态，将云服务商提供的本地模拟工具链整合到开发流程中，极大地弥补了本地与云端环境的差异，让Serverless应用的调试变得可行且高效。关键在于理解并善用这些工具和配置。

如何优化VSCode的调试配置，以提升Serverless应用的开发与测试效率？

优化VSCode的调试配置，对于Serverless应用的开发和测试效率提升，我认为不仅仅是让代码能跑起来，更是要让整个开发循环（edit-debug-test）尽可能地快和无缝。这需要一些前瞻性的思考和对VSCode特性更深入的挖掘。

精细化
```
launch.json
```
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配置：
- 多场景调试： 不要只创建一个通用的调试配置。根据你的函数可能接收的不同事件类型（例如，一个HTTP POST请求，一个S3 PUT事件，一个SQS消息），创建多个独立的
```
launch.json
```
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  配置。每个配置都应该包含一个特定的
```
payload
```
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  ，模拟真实世界的触发场景。这能让你快速切换测试场景，而无需手动修改事件JSON。
- 环境变量的灵活管理： 利用
```
envFile
```
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  属性指向一个
```
.env
```
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  文件，或者直接在
```
environmentVariables
```
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  中定义。对于本地调试，你可能需要设置
```
AWS_REGION=ap-southeast-1
```
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  或
```
DYNAMODB_ENDPOINT=http://localhost:8000
```
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  等，确保函数连接到本地模拟器或正确的开发环境。部署到云端时，这些变量会被云服务商的环境变量覆盖。
- preLaunchTask
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  的利用：这是一个非常强大的功能。在启动调试会话之前，你可以运行一个或多个VSCode任务。例如：
  - ```
  func: host start
```
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  ：对于Azure Functions，在调试前启动Functions Host。
- ```
npm install
```
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    或
```
pip install -r requirements.txt
```
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    ：确保所有依赖都已安装。
  - ```
  sam build
```
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  ：对于AWS SAM，在调试前构建你的Serverless应用，确保代码是最新的。
- 启动本地数据库模拟器（如
```
  dynamodb-local
```
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  ）。这能自动化很多准备工作，让你直接进入调试状态。
集成
```
tasks.json
```
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自动化工作流：
- VSCode的
```
tasks.json
```
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  可以定义各种自动化任务，这些任务可以与
```
launch.json
```
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  联动。
- 一键部署： 定义一个任务来执行
```
sam deploy
```
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  或
```
func azure functionapp publish
```
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  。这样，你可以在本地调试通过后，直接在VSCode中触发部署。
- 本地资源启动/停止： 创建任务来启动或停止本地Docker容器、数据库模拟器等。例如，一个任务启动DynamoDB Local，另一个任务停止它。这可以通过
```
preLaunchTask
```
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  在调试前自动启动，或通过
```
postDebugTask
```
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  在调试结束后清理。
- 测试运行： 配置任务来运行单元测试或集成测试，例如
```
npm test
```
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  或
```
pytest
```
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  。
使用工作区（Workspaces）管理复杂项目：
- 如果你的Serverless项目包含多个函数，或者一个单体仓库（monorepo）中有多个Serverless服务，使用VSCode的工作区文件（
```
.code-workspace
```
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  ）来管理它们。每个文件夹都可以有自己的
```
launch.json
```
  登录后复制
  和
```
tasks.json
```
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  ，这样可以保持配置的清晰和独立性。
- 工作区允许你同时打开多个项目文件夹，并在它们之间共享一些顶层配置，这对于大型Serverless项目特别有用。
调试器的高级功能：
- 条件断点（Conditional Breakpoints）： 当你需要调试只在特定条件下发生的错误时，条件断点非常有用。例如，只在某个变量等于特定值时才暂停。
- 日志点（Logpoints）： 如果你不想暂停执行，但又想在特定代码行打印一些变量值，可以使用日志点。这在调试性能敏感或并发问题时特别有效，因为它不会中断程序的流程。
- 异常断点（Exception Breakpoints）： 配置调试器在捕获或未捕获的异常发生时自动暂停，这能帮助你快速定位错误源。
性能考量：
- 避免不必要的构建： 如果你的
```
preLaunchTask
```
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  包含了
```
sam build
```
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  ，而你只修改了函数逻辑，没有修改依赖，那么每次调试都重新构建可能会很慢。考虑只在必要时才执行构建任务，或者使用
```
sam build --cached
```
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  等优化选项。
- Docker容器的复用： SAM CLI和Azure Functions Core Tools通常会使用Docker容器。确保你的Docker环境配置良好，并且容器可以被复用，而不是每次调试都重新下载镜像或重建容器。