Hata ayıklama nedir?
Hata ayıklama, herhangi bir yazılımın kaynak kodundaki hataları bulma ve düzeltme işlemidir. Yazılım beklendiği şekilde çalışmadığında, bilgisayar programcıları herhangi bir hatanın neden meydana geldiğini belirlemek için kod üzerinde çalışır. Yazılımı kontrollü bir ortamda çalıştırmak için hata ayıklama araçları kullanırlar, kodu adım adım kontrol ederler ve sorunu analiz edip düzeltirler.
Hata ayıklama teriminin kökeni nedir?
Hata ayıklama (debugging) terimi, 1940'lı yıllarda Harvard Üniversitesi'nde çalışmış Amiral Grace Hopper'a dayanır. İş arkadaşlarından biri, bir güvenin üniversitenin bilgisayarlarından birinin çalışmasını engellediğini gördüğünde onlara sistemi böceklerden (bug) arındırmalarını söyledi. Kayıtlara göre bilgisayar programcıları "bug" ve "debugging" terimlerini ilk kez 1950'lerde ve 1960'ların başında kullandılar ve hata ayıklama terimi programlama topluluğunda yaygın olarak kabul gördü.
Hata ayıklama neden önemlidir?
Bilgisayar programlaması soyut ve kavramsal bir faaliyet olduğundan programlama sırasında hatalar meydana gelmektedir. Bilgisayarlar verileri elektronik sinyaller biçiminde işler. Programlama dilleri bu bilgileri soyutlar ve böylece insanlar, bilgisayarlarla daha verimli şekilde etkileşim kurabilir. Her türdeki yazılımın birkaç soyutlama katmanı vardır ve bu katmanlardaki farklı bileşenler, bir uygulamanın doğru şekilde çalışması için iletişim kurar. Hatalar oluştuğunda sorunu bulmak ve çözmek zor olabilir. Hata ayıklama araçları ve stratejileri, sorunların daha hızlı çözülmesine ve geliştirici üretkenliğinin artırılmasına yardımcı olabilir. Bunun sonucunda hem yazılım kalitesi hem de son kullanıcı deneyimi iyileşir.
Hata ayıklama işlemi nasıl çalışır?
Hata ayıklama işlemi genellikle aşağıdaki adımları gerektirir.
Hata tanımlama
Geliştiriciler, test ediciler ve son kullanıcılar yazılımı test ederken veya kullanırken keşfettikleri hataları bildirir. Geliştiriciler hataya neden olan kodların tam satırının veya kod modülünün yerini bulur. Bu bazen son derece zahmetli ve zaman alan bir işe dönüşebilir.
Hata analizi
Kodlayıcılar tüm program durumu değişikliklerini ve veri değerlerini kaydederek hatayı analiz eder. Ayrıca hata çözümünü, yazılımın işlevselliği üzerindeki etkilerini bağlı olarak önceliklendirirler. Yazılım ekibi, geliştirme hedeflerine ve gerekliliklerine bağlı olarak hata düzeltme süreci için bir zaman çizelgesi belirler.
Düzeltme ve doğrulama
Geliştiriciler hatayı düzeltir ve yazılımın beklenen şekilde çalıştığından emin olmak için testler yapar. Hatanın gelecekte yeniden ortaya çıkıp çıkmayacağını kontrol etmek için yeni testler yazarlar.
Hata ayıklama ve test
Hata ayıklama ve test, yazılım programlarının olması gereken şekilde çalıştığından emin olmak için yürütülen, birbirini tamamlayan işlemlerdir. Programcılar bir kodun tam bir bölümünü veya parçasını yazdıktan sonra hataları tespit etmek için test yaparlar. Hatalar bulunduktan sonra kodlayıcılar hata ayıklama işlemine ve yazılımı hatalardan arındırmaya başlayabilir.
Hata ayıklamayı gerektiren kodlama hataları nelerdir?
Yazılım geliştirmenin karmaşık doğası nedeniyle yazılım kusurları ortaya çıkmaktadır. Müşterilerin yazılımları beklenmedik şekilde kullanmasından dolayı, yazılım kullanıma alındıktan sonra da bazı küçük üretim hataları gözlenmektedir. Aşağıda genellikle hata ayıklama işlemi gerektiren bazı genel hata türleri açıklanmaktadır.
Söz dizimi hataları
Söz dizimi hatası bir bilgisayar programı bir ifadeyi yanlış yazdığında meydana gelir. Sözcük işlemedeki yazım hatalarına eş değerdir. Söz dizimi hataları mevcutsa program derlenmez veya çalışmaz. Kod düzenleme yazılımı bu tür hataları genellikle vurgulayarak gösterir.
Semantik hatalar
Semantik hatalar programlama ifadelerinin yanlış kullanımından kaynaklanır. Örneğin, x/(2 π) ifadesini Python'a çeviriyorsanız şunu yazabilirsiniz:
y = x / 2 * math.pi
Ancak, çarpma ve bölme Phyton'da aynı öncelik sırasına sahip olduğundan ve soldan sağa doğru değerlendirildiğinden bu ifade doğru değildir. Dolayısıyla bu ifade (xπ)/2 olarak işlenir ve bu da hatalara neden olur.
Mantık hataları
Mantık hataları, programcılar bir bilgisayar programının adım adım sürecini veya algoritmasını yanlış sunduğunda ortaya çıkar. Örneğin, kod döngüden çok erken çıkabilir veya yanlış bir "if-then" sonucuna sahip olabilir. Mantık hatalarını birkaç farklı giriş/çıkış senaryosu için kodda adım adım ilerleyerek tanımlayabilirsiniz.
Çalışma zamanı hataları
Çalışma zamanı hataları, yazılım kodunun çalıştığı bilgi işlem ortamından kaynaklanır. Örnekler arasında yetersiz bellek alanı veya yığın fazlalığı yer alır. Çalışma zamanı hatalarını, ifadeleri deneme-yakalama blokları içine alarak veya istisnayı uygun bir mesajla günlüğe kaydederek çözebilirsiniz.
Bazı genel hata ayıklama stratejileri nelerdir?
Programcılar hataları en aza indirmek ve hata ayıklama süresini kısaltmak için birkaç strateji izlemektedir.
Artımlı program geliştirme
Artımlı geliştirme, kodun küçük kısımlarının sık sık test edilebilmesi için programların yönetilebilir bölümler halinde geliştirilmesini ifade eder. Böylece programcılar buldukları hataların konumunu tespit edebilir. Bu strateji ayrıca kodun büyük bölümlerini yazdıktan sonra birden fazla hata üzerinde çalışmak yerine aynı anda tek bir hata üzerinde çalışmalarına olanak sağlar.
Geriye dönük izleme
Geriye dönük izleme özellikle küçük programlar için başvurulan popüler bir hata ayıklama yöntemidir. Geliştiriciler hatanın kod içinde meydana geldiği noktayı tam olarak tanımlamak için ciddi bir hata meydana gelen noktadan geriye doğru giderek sorunu tespit etmeye çalışır. Ne yazık ki kod satırı sayısı arttıkça sürecin başarıyla uygulanması güçleşmektedir.
Uzaktan hata ayıklama
Uzaktan hata ayıklama, yerel makinenizden ayrı bir ortamda çalışan bir uygulamada hata ayıklama yapılmasını ifade eder. Örneğin, hatayı çözmek için uzaktan yüklenen hata ayıklama araçlarını kullanabilirsiniz.
Günlük kaydı
Birçok bilgisayar programı, çalışma zamanı ve işletim sistemi durumu gibi dahili verileri ve diğer kritik bilgileri günlük dosyalarına kaydetmektedir. Geliştiriciler hataların yerini tespit etmek ve hataları çözmek için günlük dosyalarını inceler. Ayrıca günlük dosyalarının işlenmesini otomatik hale getirmek için günlük analiz araçları gibi araçlar kullanırlar.
Bulutta hata ayıklama
Karmaşık bulut uygulamalarında hata ayıklamak, geliştiriciler yerel makinelerde bulut mimarilerine öykünmek zorunda kaldığından zor bir süreçtir. Zamanla bulut ortamı ile öykünen ortam arasında yapılandırma farklılıkları ortaya çıkabilir. Bu durum üretimde daha fazla hata ortaya çıkmasına ve geliştirme döngülerinin uzamasına neden olur. Bulutta hata ayıklama işlemlerinin daha verimli bir şekilde gerçekleştirilebilmesi için özel araçlara ihtiyaç duyulur.
AWS, hata ayıklamaya nasıl yardımcı olur?
AWS, kodlama ve ayıklama çalışmalarını birçok farklı yoldan destekler.
Popüler IDE'ler için eklentiler
Geliştiriciler kod yazmak için bir Entegre Geliştirme Ortamı (IDE) kullanır. AWS, IDE'lerle uyumlu birçok eklentiye sahiptir ve hata ayıklama işlemlerinizi destekler. Örneğin, Eclipse İçin AWS Araç Seti, Eclipse Java IDE'ye yönelik, Amazon Web Services'ı kullanarak Java uygulamaları geliştirmeyi, dağıtmayı ve bunların hatalarını ayıklamayı kolaylaştıran açık kaynak bir eklentidir. Benzer şekilde, AWS aşağıdaki gibi diğer popüler IDE'lerle entegre eklentiler yoluyla diğer diller için de hata ayıklama desteği sağlar:
- Python İçin PyCharm
- Java ve Python İçin IntelliJ IDEA
- .Net İçin Rider
- JavaScript İçin WebStorm
Bu eklentiler, geliştiricilerin bulutta çalışan koda doğrudan erişerek bulut uygulamalarında hata ayıklama gerçekleştirebilmeleri için bulutta hata ayıklamayı destekler.
AWS X-Ray
AWS X-Ray, geliştiricilerin geliştirme ve üretim ortamında uygulamaları analiz etmek için kullandığı bir hata ayıklama aracıdır. Basit üç katmanlı uygulamalardan binlerce hizmetten oluşan karmaşık mikro hizmet uygulamalarına kadar her türlü uygulamayı kapsar.
X-Ray ile aşağıdakileri yapabilirsiniz:
- Uygulamanızın ve altta yatan hizmetlerin nasıl performans gösterdiğini öğrenme
- Performans sorunlarının ve hataların temel nedenini tanımlama ve giderme
- İstekler uygulamanızda ilerlerken isteklerin uçtan uca görünümünü analiz etme
Hemen ücretsiz bir AWS hesabı oluşturarak AWS X-Ray'i kullanmaya başlayın.
