Что такое отладка?
Отладка – это процесс поиска и исправления ошибок или неполадок в исходном коде какого-либо программного обеспечения. Когда программное обеспечение не работает, как ожидалось, компьютерные программисты изучают код, чтобы выяснить причину появления ошибок. Они используют инструменты отладки для запуска программного обеспечения в контролируемой среде, пошаговой проверки кода, а также анализа и поиска проблем.
Где возник термин «отладка»?
Термин «отладка» берёт своё начало от адмирала Грейс Хоппер, которая работала в Гарвардском университете в 1940-х годах. Когда один из ее коллег обнаружил моль, мешающую работе одного из компьютеров университета, она сказала, что они отлаживают систему. Компьютерные программисты впервые стали использовать термины «ошибки» и «отладка» в 1950-х годах, а к началу 1960-х годов термин «отладка» стал общепринятым в сообществе программистов.
Почему отладка важна?
Недочеты и ошибки случаются в компьютерном программировании, поскольку это абстрактная и концептуальная работа. Компьютеры обрабатывают данные в виде электронных сигналов. Языки программирования абстрагируют эту информацию, чтобы люди могли более эффективно взаимодействовать с компьютерами. Любой тип программного обеспечения имеет несколько уровней абстракции, на которых различные компоненты взаимодействуют для правильной работы приложения. Когда возникают ошибки, найти и решить проблему может быть непросто. Инструменты и стратегии отладки помогают быстрее устранять проблемы и повышать производительность разработчиков. В результате улучшается как качество программного обеспечения, так и опыт конечного пользователя.
Как работает процесс отладки?
Процесс отладки обычно требует выполнения указанных ниже шагов.
Определение ошибки
Разработчики, тестировщики и конечные пользователи сообщают об ошибках, обнаруженных во время тестировании или использовании программного обеспечения. Разработчики определяют точную строку или модуль кода, вызывающий ошибку. Это может быть утомительно и отнимать много времени.
Анализ ошибки
Программисты анализируют ошибку, записывая все изменения состояния программы и значения данных. Они также определяют приоритет исправления ошибок на основе влияния ошибки на функциональность программного обеспечения. Кроме того, команда разработчиков программного обеспечения определяет график исправления ошибок в зависимости от целей и требований разработки.
Устранение и проверка
Разработчики исправляют ошибку и выполняют тесты, чтобы убедиться, что программное обеспечение продолжает работать в обычном режиме. Они могут написать новые тесты, чтобы проверить, повторяется ли ошибка в будущем.
Сравнение отладки и тестирования
Отладка и тестирование – это взаимодополняющие процессы, которые гарантируют, что программы работают должным образом. После написания полного раздела или части кода программисты выполняют тестирование, чтобы обнаружить недочеты и ошибки. Как только они обнаружены, кодировщики могут начать процесс отладки и работать над устранением ошибок в программном обеспечении.
Какие ошибки кодирования требуют отладки?
Дефекты программного обеспечения возникают из-за сложности, присущей разработке программного обеспечения. Кроме того, незначительные производственные ошибки наблюдаются после запуска программного обеспечения, потому что клиенты используют его неожиданным образом. Ниже мы приводим некоторые распространенные типы ошибок, которые зачастую требуют отладки.
Синтаксические ошибки
Синтаксическая ошибка возникает, когда в компьютерной программе неправильно указано значение. Это эквивалент опечатки или орфографической ошибки в текстовом редакторе. Если есть синтаксические ошибки, программа не будет компилироваться или запускаться. Как правило, программное обеспечение для редактирования кода выделяет эту ошибку.
Семантические ошибки
Семантические ошибки возникают из-за неправильного использования операторов программирования. Например, если вы переводите выражение x/(2 π) into Python, можете написать:
y = x / 2 * math.pi
Однако это утверждение неверно, поскольку умножение и деление имеют одинаковый приоритет в Python и вычисляются слева направо. Следовательно, это выражение вычисляется как (xπ)/2, а это приводит к ошибкам.
Логические ошибки
Логические ошибки возникают, когда программисты искажают поэтапный процесс или алгоритм компьютерной программы. Например, код может выйти из цикла слишком рано или может иметь неверный результат «если, то». Вы можете определить логические ошибки, выполнив пошаговую отладку коду для нескольких различных сценариев ввода/вывода.
Ошибки времени выполнения
Ошибки времени выполнения возникают из-за среды вычисления, в которой выполняется программный код. Примеры включают нехватку памяти или переполнение стека. Вы можете устранить ошибки времени выполнения, заключив операторы в блоки try-catch или зарегистрировав исключение при помощи соответствующего сообщения.
Какие есть общие стратегии отладки?
Программисты используют несколько стратегий, чтобы свести к минимуму количество ошибок и сократить время отладки.
Пошаговая разработка программы
Пошаговая разработка – это разработка программ в управляемых разделах с целью тестирования небольших частей кода. Так программисты могут локализовать какие-либо найденные ошибки, а также могут работать над одной ошибкой за раз, а не над несколькими ошибками после написания больших участков кода.
Возврат
Возврат – это популярный метод отладки, в частности для небольших программ. Разработчики работают в обратном порядке с места, где произошла фатальная ошибка, чтобы определить точную точку ее возникновения в коде. К сожалению, этот процесс становится все более сложным, поскольку увеличивается количество строк кода.
Удаленная отладка
Удаленная отладка – это отладка приложения, работающего в отличной от вашей локальной машины среде. Например, вы можете использовать инструменты отладки, установленные удаленно, чтобы устранять ошибки.
Ведение журналов
Большинство компьютерных программ записывают внутренние данные и другую важную информацию, например время выполнения и состояние операционной системы, в файлы журналов. Разработчики изучают файлы журналов, чтобы находить и устранять ошибки. Кроме того, они используют такие инструменты, как анализаторы журналов, чтобы автоматизировать обработку файлов журналов.
Отладка в облаке
Отладка сложных облачных приложений – это сложная задача, поскольку разработчикам приходится эмулировать облачные архитектуры на локальных компьютерах. Дополнительные различия в конфигурации могут возникнуть между облачной и эмулируемой средой. Это приводит к большему количеству ошибок в производстве и более длительным циклам разработки. Чтобы отладка облака была более эффективной, требуются специальные инструменты.
Как AWS помогает с отладкой?
Есть несколько разных способов, при помощи которых AWS поддерживает кодирование и отладку.
Плагины для популярных IDE
Чтобы писать код, разработчики используют интегрированную среду разработки (IDE). AWS имеет несколько подключаемых модулей, совместимых с IDE, и поддерживает процесс отладки. Например, Набор инструментов AWS для Eclipse – это подключаемый модуль с открытым кодом для Eclipse Java IDE, позволяющий упростить процессы разработки, развертывания и отладки Java-приложений с помощью Amazon Web Services. Аналогично AWS также предоставляет поддержку отладки для других языков с помощью подключаемых модулей, которые интегрируются с другими популярными IDE, такими как:
- PyCharm для Python.
- IntelliJ IDEA для Java и Python.
- Rider для .Net.
- WebStorm для JavaScript.
Эти модули поддерживают отладку в облаке, чтобы разработчики могли отлаживать приложения облаке, напрямую обращаясь к коду, работающему в облаке.
AWS X‑Ray
AWS X-Ray – это инструмент отладки, который разработчики используют для анализа приложений в процессе разработки и производства. Он охватывает все: от простых трехуровневых приложений до сложных приложений микросервисов, состоящих из тысяч сервисов.
С X-Ray вы сможете:
- понимать, как работает ваше приложение и его основные сервисы;
- выявлять и устранять основные причины проблем с производительностью и возникновения ошибок;
- анализировать сквозное представление запросов по мере их прохождения через ваше приложение.
Начните работу с AWS X-Ray, создав бесплатный аккаунт AWS уже сегодня.
Отладка в AWS: дальнейшие шаги
Получите мгновенный доступ к уровню бесплатного пользования AWS.
