Qu'est-ce que le débogage ?

Le débogage est le processus qui consister à trouver et à corriger les erreurs ou les bogues dans le code source d'un logiciel. Lorsqu'un logiciel ne fonctionne pas comme prévu, les programmeurs informatiques étudient le code pour déterminer la raison des erreurs. Ils utilisent des outils de débogage pour exécuter le logiciel dans un environnement contrôlé, vérifier le code étape par étape, puis analyser et résoudre le problème.

Quelle est l'origine du terme débogage ?

L'origine du terme débogage remonte à l'amiral Grace Hopper, qui a travaillé à l'université Harvard dans les années 1940. Quand un de ses collègues a constaté qu'un insecte (bug), en l'occurrence un papillon de nuit, entravait le fonctionnement de l'un des calculateurs de l'université, elle a utilisé le terme « debugging » pour parler de l'opération de retrait de cet insecte en vue de la remise en marche du calculateur. Le mot français débogage vient donc de « debugging ». Les termes bogue et débogage ont été utilisés pour la première fois par les programmeurs informatiques dans les années 1950. Au début des années 1960, le terme débogage est devenu couramment accepté au sein de la communauté des programmeurs.

En quoi le débogage est-il important ?

Les bogues et les erreurs surviennent dans la programmation informatique, car il s'agit d'une activité abstraite et conceptuelle. Les ordinateurs manipulent des données sous la forme de signaux électroniques. Les langages de programmation permettent d'abstraire ces informations afin que les humains puissent interagir plus efficacement avec les ordinateurs. Tout type de logiciel comporte plusieurs couches d'abstraction, avec différents composants communiquant pour qu'une application fonctionne correctement. Lorsque des erreurs se produisent, il peut être difficile de trouver et de résoudre le problème. Les outils et stratégies de débogage permettent de résoudre les problèmes plus rapidement et d'améliorer la productivité des développeurs. En conséquence, la qualité du logiciel et l'expérience de l'utilisateur final s'en trouvent améliorées.

Comment fonctionne le processus de débogage ?

Le processus de débogage nécessite généralement les étapes suivantes.

Identification de l'erreur

Les développeurs, les testeurs et les utilisateurs finaux signalent les bogues qu'ils découvrent en testant ou en utilisant le logiciel. Les développeurs localisent la ligne de code ou le module de code exact à l'origine du bogue. Ce processus peut être fastidieux et chronophage.

Analyse de l'erreur

Les codeurs analysent l'erreur en enregistrant tous les changements d'état du programme et les valeurs des données. Ils donnent également la priorité à la correction du bogue en fonction de son impact sur la fonctionnalité du logiciel. L'équipe logicielle identifie également un calendrier de correction des bogues en fonction des objectifs et des exigences de développement.

Correction et validation

Les développeurs corrigent le bogue et exécutent des tests pour s'assurer que le logiciel continue de fonctionner comme prévu. Ils peuvent écrire de nouveaux tests pour vérifier si le bogue se reproduit à l'avenir.

Débogage et tests

Le débogage et les tests sont des processus complémentaires qui garantissent que les logiciels fonctionnent comme ils le devraient. Après avoir écrit une section complète ou une partie d'un code, les programmeurs testent pour identifier les bogues et les erreurs. Une fois les bogues trouvés, les codeurs peuvent commencer le processus de débogage et travailler à débarrasser le logiciel de toute erreur.

Quelles sont les erreurs de codage qui nécessitent un débogage ?

Les défauts logiciels surviennent en raison de la complexité inhérente au développement de logiciels. Des erreurs de production mineures sont également observées après la mise en service du logiciel, car les clients l'utilisent à contretemps. Vous trouverez ci-dessous quelques types d'erreurs courantes qui nécessitent souvent un processus de débogage.

Erreurs de syntaxe

Une erreur de syntaxe est un bogue qui se produit lorsqu'un programme informatique comporte une déclaration incorrectement saisie. C'est l'équivalent d'une faute de frappe ou d'orthographe dans un traitement de texte. Le programme ne compilera pas ou ne s'exécutera pas si des erreurs de syntaxe sont présentes. Le logiciel d'édition de code met généralement en évidence cette erreur.

Erreurs sémantiques

Les erreurs sémantiques sont dues à une mauvaise utilisation des instructions de programmation. Par exemple, si vous traduisez l'expression x/(2 π) en Python, vous pourriez écrire :

y = x/2 * math.pi

Cependant, cette affirmation n'est pas correcte, car la multiplication et la division ont la même précédence en Python et sont évaluées de gauche à droite. Par conséquent, cette expression se calcule comme (xπ)/2, entraînant des bogues.

Erreurs logiques

Les erreurs logiques se produisent lorsque les programmeurs font une représentation erronée du processus ou de l'algorithme séquentiel d'un programme informatique. Par exemple, le code peut quitter une boucle trop précocement ou présenter un résultat d'instruction conditionnelle incorrect. Vous pouvez identifier les erreurs logiques en parcourant le code en ce qui concerne différents scénarios d'entrée/de sortie.

Erreurs d'exécution

Les erreurs d'exécution ont lieu en raison de l'environnement de calcul dans lequel s'exécute le code. Les exemples incluent l'insuffisante de l'espace mémoire ou le débordement de pile. Vous pouvez résoudre les erreurs d'exécution en enveloppant les instructions dans des blocs try-catch ou en journalisant l'exception au moyen d'un message approprié.

Quelles sont les stratégies de débogage les plus courantes ?

Il existe plusieurs stratégies que les programmeurs utilisent pour réduire les erreurs et le temps nécessaire au débogage.

Développement incrémentiel de programmes

Le développement incrémentiel consiste à développer des programmes en sections gérables afin que de petites portions du code soient fréquemment testées. En procédant ainsi, les programmeurs peuvent localiser les bogues détectés. Cette approche leur permet également de travailler sur un seul bogue à la fois plutôt que sur de multiples erreurs après avoir écrit de grandes sections de code.

Retour sur trace

Le retour sur trace est une méthode courante de débogage, en particulier pour les plus petits programmes. Les développeurs travaillent à rebours à partir de l'endroit où une erreur fatale s'est produite pour identifier le point exact d'occurrence dans le code. Malheureusement, ce processus devient plus difficile à réaliser à mesure que le nombre de lignes de code augmente.

Débogage à distance

Le débogage à distance est le débogage d'une application s'exécutant dans un environnement distinct de votre ordinateur local. Par exemple, vous pouvez utiliser des outils de débogage installés à distance pour résoudre le bogue.

Journalisation

La plupart des programmes informatiques enregistrent les données internes et d'autres informations critiques comme le temps d'exécution et les états du système d'exploitation dans des fichiers journaux. Les développeurs étudient les fichiers journaux pour localiser et résoudre les bogues. Ils utilisent également des outils comme les analyseurs de journaux pour automatiser le traitement des fichiers journaux.

Débogage des applications cloud

Le débogage d'applications cloud complexes est difficile, car les développeurs doivent émuler des architectures cloud sur des ordinateurs locaux. Au fil du temps, des différences de configuration peuvent apparaître entre l'environnement cloud et l'environnement émulé. Il en résulte un plus grand nombre de bogues en production et des cycles de développement plus longs. Des outils spéciaux sont nécessaires pour un débogage plus efficace dans le cloud.

Comment AWS aide-t-il au débogage ?

AWS Support prend en charge les efforts de codage et de débogage de différentes manières.

Plug-ins pour les principaux IDE

Les développeurs utilisent un environnement de développement intégré (IDE) pour écrire du code. AWS dispose de plusieurs plug-ins compatibles avec les IDE et prend en charge votre processus de débogage. Par exemple, AWS Toolkit pour Eclipse est un plug-in open source pour l'IDE Eclipse Java. Il permet aux développeurs de plus facilement développer, de déboguer et de déployer les applications Java à l'aide d'Amazon Web Services. De même, AWS fournit également un support de débogage pour d'autres langages grâce à des plug-ins qui s'intègrent à d'autres IDE populaires, tels que :

PyCharm pour Python
IntelliJ IDEA pour Java et Python
Rider pour .Net
WebStorm pour JavaScript

Ces plug-ins prennent en charge le débogage dans le cloud, afin que les développeurs puissent déboguer les applications dans le cloud en accédant directement au code exécuté dans le cloud.

AWS X-Ray

AWS X-Ray est un outil de débogage que les développeurs utilisent pour analyser les applications en développement et en production. Le service couvre tout, des simples applications à trois niveaux aux applications microservices complexes composées de milliers de services.

Avec X-Ray, vous pouvez :

Comprendre les performances de votre application et de ses services sous-jacents
Identifier et résoudre les causes profondes des problèmes de performances et des erreurs
Analyser une vue de bout en bout des demandes lorsqu'elles transitent dans votre application

Commencez à utiliser AWS X-Ray en créant un compte AWS gratuit dès aujourd'hui.

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