Что такое дебаггинг? Руководство для начинающих на 2023 год

Привет!

Всем нам знакомо это чувство. Вы следуете учебнику на YouTube и пишете код. Всё работает как надо. Но в какой-то момент результат отличается от того, что показывает автор урока. Вы точно скопировали каждую строку — откуда взялась ошибка?

Вы перематываете видео, удаляете последний фрагмент кода и переписываете его заново. Ошибка остаётся. Разочарование растёт. К счастью, в описании к видео есть ссылка на репозиторий GitHub.

Вы открываете репозиторий и быстро находите отличие: пропущенная точка с запятой. Ошибка найдена, настроение улучшается.

То, что вы только что сделали, называется дебаггингом — поиском и исправлением ошибок в коде. Если вы хотите серьёзно изучать веб-разработку, обратите внимание на курс «Веб-разработчик с нуля» от образовательной платформы Netology.

На курсе вы освоите JavaScript и PHP, создадите сайты и веб-приложения, соберёте портфолио из девяти проектов и сможете начать работать по специальности уже через 6 месяцев.

Что такое дебаггинг?

Дебаггинг — это не просто «пялиться в экран и гадать, почему компьютер вас не любит». Это системный процесс выявления и устранения существующих или потенциальных ошибок в программе.

Программа — набор инструкций, которые говорят компьютеру, что делать. Когда вы запускаете браузер, он открывается именно потому, что программист заранее описал все необходимые шаги. Почему исправление ошибок называют «дебаггингом»? Давайте заглянем в историю.

Краткий взгляд на историю

Слово «баг» (bug) раньше использовали для обозначения механических неисправностей. Впервые в контексте вычислительной техники его применила адмирал Грейс Мюррей Хоппер в 1940-х годах.

Она работала над компьютерами Mark II и Mark III. Однажды команда обнаружила внутри машины моль, которая вызывала сбои. Так термин «баг» приобрёл своё современное значение.

Типы ошибок

Существует несколько основных типов ошибок, из-за которых программа может работать неправильно или не запускаться вовсе.

Синтаксические ошибки

Синтаксис — это правила языка программирования. Синтаксические ошибки возникают, когда эти правила нарушаются: опечатки, пропущенные точки с запятой, неправильные скобки.

Логические ошибки

Программа запускается, но выдаёт неверный результат. Такие ошибки сложнее всего обнаружить, потому что компьютер не сообщает о них явно.

Ошибки времени выполнения

Программа внезапно останавливается во время работы. Причиной может быть как код, так и среда выполнения (отсутствующий файл, проблемы с сетью и т.д.).

Существуют и другие типы ошибок. Со временем вы научитесь «ловить» их с помощью обработки исключений и автоматических тестов.

Типы отладки

Отладку принято делить на два подхода: реактивный и проактивный.

Реактивная отладка

Применяется после того, как ошибка уже обнаружена. Именно так решаются все типы ошибок, описанные выше.

Проактивная отладка

Разработчик заранее пишет код, который помогает отслеживать потенциальные проблемы. Такой подход ещё называют упреждающей отладкой. Он входит в практики оборонительного и наступательного программирования.

Удалённая отладка

По мере роста квалификации всё чаще приходится отлаживать приложения, которые работают не на вашем компьютере, а в облаке. Удалённая отладка позволяет находить ошибки в таких распределённых системах.

Пять шагов отладки

Чтобы процесс был более управляемым, используйте простой алгоритм из пяти шагов.

Шаг 1: Соберите информацию об ошибке

Начните с чтения сообщения об ошибке. Проверьте данные, с которыми работает программа, и убедитесь, что не пропущена валидация.

Шаг 2: Изолируйте ошибку

Постарайтесь воспроизвести ошибку и определить, в каком участке кода она возникает. Закомментируйте части программы или добавьте console.log, чтобы сузить область поиска.

Шаг 3: Определите ошибку

Сформулируйте гипотезу. Например: «Возможно, я складываю строку и число». Проверьте своё предположение.

Шаг 4: Найдите способ исправления

Протестируйте гипотезу. Если ошибка не исчезла — выдвиньте новую. При необходимости обращайтесь к Stack Overflow, коллегам или современным инструментам вроде ChatGPT.

Шаг 5: Примените исправление и протестируйте

Запустите код заново. Убедитесь, что исправление не породило новые ошибки. Не забудьте задокументировать решение — это поможет вам и команде в будущем.

Методы отладки

Отладка занимает значительную часть рабочего времени разработчика. Вот несколько проверенных техник, которые делают процесс быстрее и эффективнее.

Активная отладка

Постепенно сокращайте область кода, пока не найдёте проблемный участок.

Операторы печати

Добавляйте console.log через каждые несколько строк, чтобы отслеживать значения переменных.

Отладчик и точки останова

Современные IDE (VS Code, PyCharm, Android Studio и др.) имеют встроенные отладчики. Точки останова позволяют «поставить код на паузу» и пошагово изучить его выполнение.

Написание тестов

Проактивный подход: пишите тесты до или параллельно с основным кодом. Библиотеки вроде Jest или Mocha помогают автоматически проверять, что код работает корректно.

Подведение итогов

В этой статье мы разобрали, что такое дебаггинг, откуда взялось это слово, какие бывают ошибки и какие подходы помогают их находить. Вы узнали пять практических шагов и несколько рабочих техник, которые делают процесс более системным и менее стрессовым.

Главное — помнить, что умение быстро находить и исправлять ошибки приходит с практикой. Со временем вы будете писать код с меньшим количеством багов и тратить на отладку всё меньше времени.

Удачи в кодинге!