Отладка это процесс поиска и исправления ошибок

From Wikipedia, the free encyclopedia

In computer programming and software development, debugging is the process of finding and resolving bugs (defects or problems that prevent correct operation) within computer programs, software, or systems.

Debugging tactics can involve interactive debugging, control flow analysis, unit testing, integration testing, log file analysis, monitoring at the application or system level, memory dumps, and profiling. Many programming languages and software development tools also offer programs to aid in debugging, known as debuggers.

Etymology[edit]

The terms «bug» and «debugging» are popularly attributed to Admiral Grace Hopper in the 1940s.^[1] While she was working on a Mark II computer at Harvard University, her associates discovered a moth stuck in a relay and thereby impeding operation, whereupon she remarked that they were «debugging» the system. However, the term «bug», in the sense of «technical error», dates back at least to 1878 and Thomas Edison who describes the «little faults and difficulties» of mechanical engineering as «Bugs».

Similarly, the term «debugging» seems to have been used as a term in aeronautics before entering the world of computers. In an interview Grace Hopper remarked that she was not coining the term.^{[citation needed]} The moth fit the already existing terminology, so it was saved. A letter from J. Robert Oppenheimer (director of the WWII atomic bomb Manhattan Project at Los Alamos, New Mexico) used the term in a letter to Dr. Ernest Lawrence at UC Berkeley, dated October 27, 1944,^[2] regarding the recruitment of additional technical staff.

The Oxford English Dictionary entry for «debug» quotes the term «debugging» used in reference to airplane engine testing in a 1945 article in the Journal of the Royal Aeronautical Society. An article in «Airforce» (June 1945 p. 50) also refers to debugging, this time of aircraft cameras. Hopper’s bug was found on September 9, 1947. Computer programmers did not adopt the term until the early 1950s.
The seminal article by Gill^[3] in 1951 is the earliest in-depth discussion of programming errors, but it does not use the term «bug» or «debugging».
In the ACM’s digital library, the term «debugging» is first used in three papers from 1952 ACM National Meetings.^[4][5][6] Two of the three use the term in quotation marks.
By 1963 «debugging» was a common-enough term to be mentioned in passing without explanation on page 1 of the CTSS manual.^[7]

Scope[edit]

As software and electronic systems have become generally more complex, the various common debugging techniques have expanded with more methods to detect anomalies, assess impact, and schedule software patches or full updates to a system. The words «anomaly» and «discrepancy» can be used, as being more neutral terms, to avoid the words «error» and «defect» or «bug» where there might be an implication that all so-called errors, defects or bugs must be fixed (at all costs). Instead, an impact assessment can be made to determine if changes to remove an anomaly (or discrepancy) would be cost-effective for the system, or perhaps a scheduled new release might render the change(s) unnecessary. Not all issues are safety-critical or mission-critical in a system. Also, it is important to avoid the situation where a change might be more upsetting to users, long-term, than living with the known problem(s) (where the «cure would be worse than the disease»). Basing decisions of the acceptability of some anomalies can avoid a culture of a «zero-defects» mandate, where people might be tempted to deny the existence of problems so that the result would appear as zero defects. Considering the collateral issues, such as the cost-versus-benefit impact assessment, then broader debugging techniques will expand to determine the frequency of anomalies (how often the same «bugs» occur) to help assess their impact to the overall system.

Tools[edit]

Debugging ranges in complexity from fixing simple errors to performing lengthy and tiresome tasks of data collection, analysis, and scheduling updates. The debugging skill of the programmer can be a major factor in the ability to debug a problem, but the difficulty of software debugging varies greatly with the complexity of the system, and also depends, to some extent, on the programming language(s) used and the available tools, such as debuggers. Debuggers are software tools which enable the programmer to monitor the execution of a program, stop it, restart it, set breakpoints, and change values in memory. The term debugger can also refer to the person who is doing the debugging.

Generally, high-level programming languages, such as Java, make debugging easier, because they have features such as exception handling and type checking that make real sources of erratic behaviour easier to spot. In programming languages such as C or assembly, bugs may cause silent problems such as memory corruption, and it is often difficult to see where the initial problem happened. In those cases, memory debugger tools may be needed.

In certain situations, general purpose software tools that are language specific in nature can be very useful. These take the form of static code analysis tools. These tools look for a very specific set of known problems, some common and some rare, within the source code, concentrating more on the semantics (e.g. data flow) rather than the syntax, as compilers and interpreters do.

Both commercial and free tools exist for various languages; some claim to be able to detect hundreds of different problems. These tools can be extremely useful when checking very large source trees, where it is impractical to do code walk-throughs. A typical example of a problem detected would be a variable dereference that occurs before the variable is assigned a value. As another example, some such tools perform strong type checking when the language does not require it. Thus, they are better at locating likely errors in code that is syntactically correct. But these tools have a reputation of false positives, where correct code is flagged as dubious. The old Unix lint program is an early example.

For debugging electronic hardware (e.g., computer hardware) as well as low-level software (e.g., BIOSes, device drivers) and firmware, instruments such as oscilloscopes, logic analyzers, or in-circuit emulators (ICEs) are often used, alone or in combination. An ICE may perform many of the typical software debugger’s tasks on low-level software and firmware.

Debugging process[edit]

The debugging process normally begins with identifying the steps to reproduce the problem. This can be a non-trivial task, particularly with parallel processes and some Heisenbugs for example. The specific user environment and usage history can also make it difficult to reproduce the problem.

After the bug is reproduced, the input of the program may need to be simplified to make it easier to debug. For example, a bug in a compiler can make it crash when parsing a large source file. However, after simplification of the test case, only few lines from the original source file can be sufficient to reproduce the same crash. Simplification may be done manually using a divide-and-conquer approach, in which the programmer attempts to remove some parts of original test case then checks if the problem still occurs. When debugging in a GUI, the programmer can try skipping some user interaction from the original problem description to check if the remaining actions are sufficient for causing the bug to occur.

After the test case is sufficiently simplified, a programmer can use a debugger tool to examine program states (values of variables, plus the call stack) and track down the origin of the problem(s). Alternatively, tracing can be used. In simple cases, tracing is just a few print statements which output the values of variables at particular points during the execution of the program.^{[citation needed]}

Techniques[edit]

• Interactive debugging uses debugger tools which allow an program’s execution to be processed one step at a time and to be paused to inspect or alter its state. Subroutines or function calls may typically be executed at full speed and paused again upon return to their caller, or themselves single stepped, or any mixture of these options. Setpoints may be installed which permit full speed execution of code that is not suspected to be faulty, and then stop at a point that is. Putting a setpoint immediately after the end of a program loop is a convenient way to evaluate repeating code. Watchpoints are commonly available, where execution can proceed until a particular variable changes, and catchpoints which cause the debugger to stop for certain kinds of program events, such as exceptions or the loading of a shared library.
• Print debugging or tracing is the act of watching (live or recorded) trace statements, or print statements, that indicate the flow of execution of a process and the data progression. Tracing can be done with specialized tools (like with GDB’s trace) or by insertion of trace statements into the source code. The latter is sometimes called printf debugging, due to the use of the printf function in C. This kind of debugging was turned on by the command TRON in the original versions of the novice-oriented BASIC programming language. TRON stood for, «Trace On.» TRON caused the line numbers of each BASIC command line to print as the program ran.
• Activity tracing is like tracing (above), but rather than following program execution one instruction or function at a time, follows program activity based on the overall amount of time spent by the processor/CPU executing particular segments of code. This is typically presented as a fraction of the program’s execution time spent processing instructions within defined memory addresses (machine code programs) or certain program modules (high level language or compiled programs). If the program being debugged is shown to be spending an inordinate fraction of its execution time within traced areas, this could indicate misallocation of processor time caused by faulty program logic, or at least inefficient allocation of processor time that could benefit from optimization efforts.
• Remote debugging is the process of debugging a program running on a system different from the debugger. To start remote debugging, a debugger connects to a remote system over a communications link such as a local area network. The debugger can then control the execution of the program on the remote system and retrieve information about its state.
• Post-mortem debugging is debugging of the program after it has already crashed. Related techniques often include various tracing techniques like examining log files, outputting a call stack on the crash,^[8] and analysis of memory dump (or core dump) of the crashed process. The dump of the process could be obtained automatically by the system (for example, when the process has terminated due to an unhandled exception), or by a programmer-inserted instruction, or manually by the interactive user.
• «Wolf fence» algorithm: Edward Gauss described this simple but very useful and now famous algorithm in a 1982 article for Communications of the ACM as follows: «There’s one wolf in Alaska; how do you find it? First build a fence down the middle of the state, wait for the wolf to howl, determine which side of the fence it is on. Repeat process on that side only, until you get to the point where you can see the wolf.»^[9] This is implemented e.g. in the Git version control system as the command git bisect, which uses the above algorithm to determine which commit introduced a particular bug.
• Record and replay debugging is the technique of creating a program execution recording (e.g. using Mozilla’s free rr debugging tool; enabling reversible debugging/execution), which can be replayed and interactively debugged. Useful for remote debugging and debugging intermittent, non-determinstic, and other hard-to-reproduce defects.
• Time travel debugging is the process of stepping back in time through source code (e.g. using Undo LiveRecorder) to understand what is happening during execution of a computer program; to allow users to interact with the program; to change the history if desired and to watch how the program responds.
• Delta Debugging – a technique of automating test case simplification.^{[10]: p.123}
• Saff Squeeze – a technique of isolating failure within the test using progressive inlining of parts of the failing test.^[11][12]
• Causality tracking: There are techniques to track the cause effect chains in the computation.^[13] Those techniques can be tailored for specific bugs, such as null pointer dereferences.^[14]

Automatic bug fixing[edit]

Debugging for embedded systems[edit]

In contrast to the general purpose computer software design environment, a primary characteristic of embedded environments is the sheer number of different platforms available to the developers (CPU architectures, vendors, operating systems, and their variants). Embedded systems are, by definition, not general-purpose designs: they are typically developed for a single task (or small range of tasks), and the platform is chosen specifically to optimize that application. Not only does this fact make life tough for embedded system developers, it also makes debugging and testing of these systems harder as well, since different debugging tools are needed for different platforms.

Despite the challenge of heterogeneity mentioned above, some debuggers have been developed commercially as well as research prototypes. Examples of commercial solutions come from Green Hills Software,^[19] Lauterbach GmbH^[20] and Microchip’s MPLAB-ICD (for in-circuit debugger). Two examples of research prototype tools are Aveksha^[21] and Flocklab.^[22] They all leverage a functionality available on low-cost embedded processors, an On-Chip Debug Module (OCDM), whose signals are exposed through a standard JTAG interface. They are benchmarked based on how much change to the application is needed and the rate of events that they can keep up with.

In addition to the typical task of identifying bugs in the system, embedded system debugging also seeks to collect information about the operating states of the system that may then be used to analyze the system: to find ways to boost its performance or to optimize other important characteristics (e.g. energy consumption, reliability, real-time response, etc.).

Anti-debugging[edit]

Anti-debugging is «the implementation of one or more techniques within computer code that hinders attempts at reverse engineering or debugging a target process».^[23] It is actively used by recognized publishers in copy-protection schemas, but is also used by malware to complicate its detection and elimination.^[24] Techniques used in anti-debugging include:

• API-based: check for the existence of a debugger using system information
• Exception-based: check to see if exceptions are interfered with
• Process and thread blocks: check whether process and thread blocks have been manipulated
• Modified code: check for code modifications made by a debugger handling software breakpoints
• Hardware- and register-based: check for hardware breakpoints and CPU registers
• Timing and latency: check the time taken for the execution of instructions
• Detecting and penalizing debugger^[24]

An early example of anti-debugging existed in early versions of Microsoft Word which, if a debugger was detected, produced a message that said, «The tree of evil bears bitter fruit. Now trashing program disk.», after which it caused the floppy disk drive to emit alarming noises with the intent of scaring the user away from attempting it again.^[25][26]

See also[edit]

References[edit]

Further reading[edit]

• Agans, David J. (2002). Debugging: The Nine Indispensable Rules for Finding Even the Most Elusive Software and Hardware Problems. AMACOM. ISBN 0-8144-7168-4.
• Blunden, Bill (2003). Software Exorcism: A Handbook for Debugging and Optimizing Legacy Code. APress. ISBN 1-59059-234-4.
• Ford, Ann R.; Teorey, Toby J. (2002). Practical Debugging in C++. Prentice Hall. ISBN 0-13-065394-2.
• Grötker, Thorsten; Holtmann, Ulrich; Keding, Holger; Wloka, Markus (2012). The Developer’s Guide to Debugging, Second Edition. Createspace. ISBN 978-1-4701-8552-7.
• Metzger, Robert C. (2003). Debugging by Thinking: A Multidisciplinary Approach. Digital Press. ISBN 1-55558-307-5.
• Myers, Glenford J (2004). The Art of Software Testing. John Wiley & Sons Inc. ISBN 0-471-04328-1.
• Robbins, John (2000). Debugging Applications. Microsoft Press. ISBN 0-7356-0886-5.
• Telles, Matthew A.; Hsieh, Yuan (2001). The Science of Debugging. The Coriolis Group. ISBN 1-57610-917-8.
• Vostokov, Dmitry (2008). Memory Dump Analysis Anthology Volume 1. OpenTask. ISBN 978-0-9558328-0-2.
• Zeller, Andreas (2009). Why Programs Fail, Second Edition: A Guide to Systematic Debugging. Morgan Kaufmann. ISBN 978-0-1237-4515-6.
• Peggy Aldrich Kidwell, Stalking the Elusive Computer Bug, IEEE Annals of the History of Computing, 1998.

External links[edit]

• Crash dump analysis patterns – in-depth articles on analyzing and finding bugs in crash dumps
• Learn the essentials of debugging – how to improve your debugging skills, a good article at IBM developerWorks (archived from the original on February 18, 2007)
• Plug-in Based Debugging For Embedded Systems
• Embedded Systems test and debug – about digital input generation – results of a survey about embedded system test and debug, Byte Paradigm (archived from the original on January 12, 2012)

Отладка программы — один их самых сложных этапов разработки программного обеспечения, требующий глубокого знания:

•специфики управления используемыми техническими средствами,

•операционной системы,

•среды и языка программирования,

•реализуемых процессов,

•природы и специфики различных ошибок,

•методик отладки и соответствующих программных средств. 

Отладка — это процесс локализации и исправления ошибок, обнаруженных при тестировании программного обеспечения. Локализацией называют процесс определения оператора программы, выполнение которого вызвало нарушение нормального вычислительного процесса. Доя исправления ошибки необходимо определить ее причину, т. е. определить оператор или фрагмент, содержащие ошибку. Причины ошибок могут быть как очевидны, так и очень глубоко скрыты.

Вцелом сложность отладки обусловлена следующими причинами:

•требует от программиста глубоких знаний специфики управления используемыми техническими средствами, операционной системы, среды и языка программирования, реализуемых процессов, природы и специфики различных ошибок, методик отладки и соответствующих программных средств;

•психологически дискомфортна, так как необходимо искать собственные ошибки и, как правило, в условиях ограниченного времени;

•возможно взаимовлияние ошибок в разных частях программы, например, за счет затирания области памяти одного модуля другим из-за ошибок адресации;

•отсутствуют четко сформулированные методики отладки.

Всоответствии с этапом обработки, на котором проявляются ошибки, различают (рис. 10.1):

    синтаксические ошибки — ошибки, фиксируемые компилятором (транслятором, интерпретатором) при выполнении синтаксического и частично семантического анализа программы; ошибки компоновки — ошибки, обнаруженные компоновщиком (редактором связей) при объединении модулей программы;

    ошибки выполнения — ошибки, обнаруженные операционной системой, аппаратными средствами или пользователем при выполнении программы.

Синтаксические ошибки. Синтаксические ошибки относят к группе самых простых, так как синтаксис языка, как правило, строго формализован, и ошибки сопровождаются развернутым комментарием с указанием ее местоположения. Определение причин таких ошибок, как правило, труда не составляет, и даже при нечетком знании правил языка за несколько прогонов удается удалить все ошибки данного типа.

Следует иметь в виду, что чем лучше формализованы правила синтаксиса языка, тем больше ошибок из общего количества может обнаружить компилятор и, соответственно, меньше ошибок будет обнаруживаться на следующих этапах. В связи с этим говорят о языках программирования с защищенным синтаксисом и с незащищенным синтаксисом. К первым, безусловно, можно отнести Pascal, имеющий очень простой и четко определенный синтаксис, хорошо проверяемый при компиляции программы, ко вторым — Си со всеми его модификациями. Чего стоит хотя бы возможность выполнения присваивания в условном операторе в Си, например:

if (c = n) x = 0; /* в данном случае не проверятся равенство с и n, а выполняется присваивание с значения n, после чего результат операции сравнивается с нулем, если программист хотел выполнить не присваивание, а сравнение, то эта ошибка будет обнаружена только на этапе выполнения при получении результатов, отличающихся от ожидаемых */ 

Ошибки компоновки. Ошибки компоновки, как следует из названия, связаны с проблемами,

обнаруженными при разрешении внешних ссылок. Например, предусмотрено обращение к подпрограмме другого модуля, а при объединении модулей данная подпрограмма не найдена или не стыкуются списки параметров. В большинстве случаев ошибки такого рода также удается быстро локализовать и устранить.

    Ошибки выполнения. К самой непредсказуемой группе относятся ошибки выполнения. Прежде всего они могут иметь разную природу, и соответственно по-разному проявляться. Часть ошибок обнаруживается и документируется операционной системой. Выделяют четыре способа проявления таких ошибок:

• появление сообщения об ошибке, зафиксированной схемами контроля выполнения машинных команд, например, переполнении разрядной сетки, ситуации «деление на ноль», нарушении адресации и т. п.;

•появление сообщения об ошибке, обнаруженной операционной системой, например, нарушении защиты памяти, попытке записи на устройства, защищенные от записи, отсутствии файла с заданным именем и т. п.;

•«зависание» компьютера, как простое, когда удается завершить программу без перезагрузки операционной системы, так и «тяжелое», когда для продолжения работы необходима перезагрузка;

•несовпадение полученных результатов с ожидаемыми.

Примечание. Отметим, что, если ошибки этапа выполнения обнаруживает пользователь, то в двух первых случаях, получив соответствующее сообщение, пользователь в зависимости от своего характера, степени необходимости и опыта работы за компьютером, либо попробует понять, что произошло, ища свою вину, либо обратится за помощью, либо постарается никогда больше не иметь дела с этим продуктом. При «зависании» компьютера пользователь может даже не сразу понять, что происходит что-то не то, хотя его печальный опыт и заставляет волноваться каждый раз, когда компьютер не выдает быстрой реакции на введенную команду, что также целесообразно иметь в виду. Также опасны могут быть ситуации, при которых пользователь получает неправильные результаты и использует их в своей работе.

Причины ошибок выполнения очень разнообразны, а потому и локализация может оказаться крайне сложной. Все возможные причины ошибок можно разделить на следующие группы:

•неверное определение исходных данных,

•логические ошибки,

•накопление погрешностей результатов вычислений (рис. 10.2).

Н е в е р н о е о п р е д е л е н и е и с х о д н ы х д а н н ы х происходит, если возникают любые ошибки при выполнении операций ввода-вывода: ошибки передачи, ошибки преобразования, ошибки перезаписи и ошибки данных. Причем использование специальных технических средств и программирование с защитой от ошибок (см.§ 2.7) позволяет обнаружить и предотвратить только часть этих ошибок, о чем безусловно не следует забывать.

Л о г и ч е с к и е о ш и б к и имеют разную природу. Так они могут следовать из ошибок, допущенных при проектировании, например, при выборе методов, разработке алгоритмов или определении структуры классов, а могут быть непосредственно внесены при кодировании модуля.

Кпоследней группе относят:

ошибки некорректного использования переменных, например, неудачный выбор типов данных, использование переменных до их инициализации, использование индексов, выходящих за границы определения массивов, нарушения соответствия типов данных при использовании явного или неявного переопределения типа данных, расположенных в памяти при использовании нетипизированных переменных, открытых массивов, объединений, динамической памяти, адресной арифметики и т. п.;

ошибки вычислений, например, некорректные вычисления над неарифметическими переменными, некорректное использование целочисленной арифметики, некорректное преобразование типов данных в процессе вычислений, ошибки, связанные с незнанием приоритетов выполнения операций для арифметических и логических выражений, и т. п.;

ошибки межмодульного интерфейса, например, игнорирование системных соглашений, нарушение типов и последовательности при передачи параметров, несоблюдение единства единиц измерения формальных и фактических параметров, нарушение области действия локальных и глобальных переменных;

другие ошибки кодирования, например, неправильная реализация логики программы при кодировании, игнорирование особенностей или ограничений конкретного языка программирования.

На к о п л е н и е п о г р е ш н о с т е й результатов числовых вычислений возникает, например, при некорректном отбрасывании дробных цифр чисел, некорректном использовании приближенных методов вычислений, игнорировании ограничения разрядной сетки представления вещественных чисел в ЭВМ и т. п.

Все указанные выше причины возникновения ошибок следует иметь в виду в процессе отладки. Кроме того, сложность отладки увеличивается также вследствие влияния следующих факторов:

опосредованного проявления ошибок;

возможности взаимовлияния ошибок;

возможности получения внешне одинаковых проявлений разных ошибок;

отсутствия повторяемости проявлений некоторых ошибок от запуска к запуску – так называемые стохастические ошибки;

возможности устранения внешних проявлений ошибок в исследуемой ситуации при внесении некоторых изменений в программу, например, при включении в программу диагностических фрагментов может аннулироваться или измениться внешнее проявление ошибок;

написания отдельных частей программы разными программистами.

Методы отладки программного обеспечения

Отладка программы в любом случае предполагает обдумывание и логическое осмысление всей имеющейся информации об ошибке. Большинство ошибок можно обнаружить по косвенным признакам посредством тщательного анализа текстов программ и результатов тестирования без получения дополнительной информации. При этом используют различные методы:

ручного тестирования;

индукции;

дедукции;

обратного прослеживания.

Метод ручного тестирования. Это — самый простой и естественный способ данной группы. При обнаружении ошибки необходимо выполнить тестируемую программу вручную, используя тестовый набор, при работе с которым была обнаружена ошибка.

Метод очень эффективен, но не применим для больших программ, программ со сложными вычислениями и в тех случаях, когда ошибка связана с неверным представлением программиста о выполнении некоторых операций.

Данный метод часто используют как составную часть других методов отладки.

Метод индукции. Метод основан на тщательном анализе симптомов ошибки, которые могут проявляться как неверные результаты вычислений или как сообщение об ошибке. Если компьютер просто «зависает», то фрагмент проявления ошибки вычисляют, исходя из последних полученных результатов и действий пользователя. Полученную таким образом информацию организуют и тщательно изучают, просматривая соответствующий фрагмент программы. В результате этих действий выдвигают гипотезы об ошибках, каждую из которых проверяют. Если гипотеза верна, то детализируют информацию об ошибке, иначе — выдвигают другую гипотезу. Последовательность выполнения отладки методом индукции показана на рис. 10.3 в виде схемы алгоритма.

Самый ответственный этап — выявление симптомов ошибки. Организуя данные об ошибке, целесообразно записать все, что известно о ее проявлениях, причем фиксируют, как ситуации, в которых фрагмент с ошибкой выполняется нормально, так и ситуации, в которых ошибка проявляется. Если в результате изучения данных никаких гипотез не появляется, то необходима дополнительная информация об ошибке. Дополнительную информацию можно получить, например, в результате выполнения схожих тестов.

В процессе доказательства пытаются выяснить, все ли проявления ошибки объясняет данная гипотеза, если не все, то либо гипотеза не верна, либо ошибок несколько.

Метод дедукции. По методу дедукции вначале формируют множество причин, которые могли бы вызвать данное проявление ошибки. Затем анализируя причины, исключают те, которые противоречат имеющимся данным. Если все причины исключены, то следует выполнить дополнительное тестирование исследуемого фрагмента. В противном случае наиболее вероятную гипотезу пытаются доказать. Если гипотеза объясняет полученные признаки ошибки, то ошибка найдена, иначе — проверяют следующую причину (рис. 10.4).

Метод обратного прослеживания. Для небольших программ эффективно применение метода обратного прослеживания. Начинают с точки вывода неправильного результата. Для этой точки строится гипотеза о значениях основных переменных, которые могли бы привести к получению имеющегося результата. Далее, исходя из этой гипотезы, делают предложения о значениях переменных в предыдущей точке. Процесс продолжают, пока не обнаружат причину ошибки.

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.

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

Зарегистрировать бесплатный аккаунт

Получите мгновенный доступ к уровню бесплатного пользования AWS. 

Регистрация 

Начать разработку в консоли

Начните разработку с использованием AWS в консоли управления AWS.

Вход 

Поддержка AWS для Internet Explorer заканчивается 07/31/2022. Поддерживаемые браузеры: Chrome, Firefox, Edge и Safari.
Подробнее »

Библиографическое описание:

Пивоваров, Д. О. Отладка и тестирование программного обеспечения / Д. О. Пивоваров. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2022. — № 25 (420). — С. 14-15. — URL: https://moluch.ru/archive/420/93470/ (дата обращения: 22.09.2023).



В статье описываются способы отладки и тестирования программного обеспечения.

Ключевые слова:



программное обеспечение, тестирование, функциональное тестирование, тип тестирования.

Отладка — это процесс поиска ошибок, т. е. ошибок в программном обеспечении или приложении, и их исправления. Любое программное обеспечение или продукт, который разрабатывается, проходит через различные этапы — тестирование, устранение неполадок, обслуживание в другой среде. Эти программные продукты содержат некоторые ошибки. Эти ошибки должны быть устранены из программного обеспечения. Отладка — это не что иное, как процесс, который многие тестировщики программного обеспечения использовали для поиска и устранения этих ошибок. Отладка — это поиск ошибок, их анализ и исправление. Этот процесс происходит, когда программное обеспечение дает сбой из-за некоторых ошибок или программное обеспечение выполняет нежелательные действия. Отладка выглядит просто, но это сложная задача, поскольку необходимо исправлять все ошибки на каждом этапе отладки [2].

Процесс отладки состоит из нескольких этапов:

– определение ошибки;

– определение местонахождения ошибки;

– анализ ошибки;

– автоматизация тестирования;

– покрытие ущерба.

Выявление ошибок на ранней стадии может сэкономить много времени. Если допускается ошибка при выявлении ошибки, это приведет к большим потерям времени. Определение правильной ошибки — это импорт, чтобы сэкономить время и избежать ошибок на стороне пользователя.

После выявления ошибки необходимо определить точное местоположение в коде, где происходит ошибка. Определение точного местоположения, которое приводит к ошибке, может помочь решить проблему быстрее.

На следующем этапе отладки нужно использовать соответствующий подход для анализа ошибки. Это поможет понять проблему. Этот этап очень важен, так как решение одной ошибки может привести к другой ошибке.

После того, как выявленная ошибка была проанализирована, необходимо сосредоточиться на других ошибках программного обеспечения. Этот процесс включает в себя автоматизацию тестирования, когда требуется написать тестовые примеры через тестовую среду.

На последнем этапе необходимо выполнить модульное тестирование всего кода, в котором вносятся изменения. Если не все тестовые примеры проходят тестирование, следует решить тестовый пример, который не прошел тест.

Ниже приведен список преимуществ отладки:

– экономия времени;

– создание отчетов об ошибках;

– простая интерпретация.

Для выявления и исправления ошибок использовались различные инструменты, отладочные средства — это программное обеспечение, которое используется для тестирования и отладки других программ. На рынке доступно множество инструментов отладки с открытым исходным кодом.

Существуют различные стратегии отладки:

– стратегия обучения;

– опыт;

– форвардный анализ;

– обратный анализ.

Перед обнаружением ошибки в программном обеспечении или продукте очень важно изучить его очень тщательно. Потому что без каких-либо знаний сложно найти ошибки. В этом заключается стратегия обучения.

Предыдущий опыт может помочь найти похожие типы ошибок, а также решение для устранения ошибок.

Прямой анализ программ включает в себя отслеживание программ вперед с использованием операторов печати или точек останова в разных точках. Это больше касается места, где получены неправильные результаты.

Обратный анализ программы включает в себя отслеживание программы назад от места, где происходят ошибки, чтобы идентифицировать область неисправного кода.

Тестирование — немаловажная часть разработки ПО, так как от него зависит, будут ли возникать ошибки в работе программы. Поэтому необходимо рассмотреть доступные варианты средств тестирования и выбрать подходящие.

Типы тестирования, зависящие от объекта тестирования:

– модульное/unit-тестирование — проверка корректной работы отдельных модулей;

– интеграционное тестирование — проверка взаимодействия между несколькими модулями;

– системное — проверка работы программного обеспечения целиком;

– приемное — оценка соответствия требованиям, указанным в техническом задании.

Все эти типы необходимы и используются в тестировании ПМ ОО.

В зависимости от цели тестирование делится на два типа: функциональное и нефункциональное. Функциональное тестирование направлено на проверку реализуемости функциональных требований. Такие тесты могут проводиться на всех уровнях тестирования. Преимуществом этого типа тестирования является имитация фактического пользования программой.

Нефункциональное тестирование — это тип тестирования программного обеспечения для проверки нефункциональных аспектов программного приложения: производительность, удобство использования, надежность и т. д. Он предназначен для проверки готовности системы по нефункциональным параметрам, которые никогда не учитываются при функциональном тестировании. Нефункциональное тестирование включает в себя:

– тестирование производительности — работа ПОпод сильной нагрузкой;

– тестирование пользовательского интерфейса — удобство пользователя при взаимодействии с разными параметрами интерфейса;

– тестирование UX — правильность логики использования;

– тестирование защищенности — определение безопасности ПО;

– инсталляционное тестирование — поиск возникновения проблем при установке;

– тестирование совместимости — тестирование работы ПО в определенном окружении;

– тестирование надежности — работа программы при длительной нагрузке;

– тестирование локализации — оценка правильности версии.

В зависимости от доступа к коду программы при тестировании различают:

– тестирование белого ящика;

– тестирование черного ящика;

– тестирование серого ящика.

Главная цель тестирования белого ящика — проверка кода, тестирование внутренней структуры и дизайна. Эта стратегия предполагает поиск и улучшение таких случаев как:

– нерабочие и неоптимизированные участки кода;

– безопасность;

– ввод данных;

– условные процессы;

– неправильная работа объектов;

– некорректное отображение информации.

Основным подходом в этой стратегии является анализ кода программы.

Во время тестирования черного ящика тестировщик не знает, что за программу он тестирует. Как правило, этот метод используется для функционального тестирования по техническому заданию.

Стратегия серого ящика — это комбинация подходов белого и черного ящиков. Суть этого подхода — найти все проблемы функционирования и ошибки в коде.

Литература:

1. Гленфорд Майерс. Тестирование программного обеспечения. Базовый курс / Майерс Гленфорд, Баджетт Том, Сандлер Кори. — 3-е изд., 2022. — 298 c. — Текст: непосредственный.
2. Отладка (debugging): что это. — Текст: электронный // Skillfactory: [сайт]. — URL: https://blog.skillfactory.ru/glossary/otladka-debugging/ (дата обращения: 22.06.2022).

В этой статье рассматривается важность тестирования и отладки приложений и сам процесс их выполнения. В нем представлен обзор различных типов используемых тестов и методов отладки, а также роли автоматизации в тестировании современных приложений. Кроме того, в статье рассматриваются проблемы, возникающие в процессе тестирования и отладки, и даются рекомендации о том, как их устранить и улучшить качество приложения. Наконец, кульминацией статьи является обсуждение лучших практик оптимизации циклов тестирования и отладки.

Что такое тестирование и отладка?

.

Что такое тестирование и отладка?

Тестирование и отладка являются неотъемлемой частью разработки программного обеспечения и приложений. Это процесс поиска и устранения ошибок в коде, чтобы программное обеспечение функционировало должным образом. Тестирование и отладка могут отнимать много времени, но в конечном счете это необходимо для обеспечения надлежащего функционирования программного обеспечения.

Тестирование

Тестирование — это процесс анализа программного обеспечения на предмет наличия ошибок. Это может включать как ручное тестирование, когда пользователь-человек взаимодействует с программным обеспечением, чтобы увидеть, ведет ли оно себя так, как ожидалось, так и автоматизированные тесты, когда программные средства используются для проверки кода на наличие ошибок.

Отладка

Отладка — это процесс выявления и исправления ошибок в программном обеспечении. Это может включать анализ кода, чтобы найти источник ошибки, а также внесение корректировок в код для устранения проблемы.

Виды тестирования

• Модульное тестирование: Это процесс тестирования отдельных компонентов, составляющих код программного обеспечения, чтобы убедиться, что каждый компонент функционирует должным образом.
• Интеграционное тестирование: Это процесс тестирования взаимодействия между различными компонентами кода, чтобы убедиться, что производительность и функциональность всего программного обеспечения функционируют должным образом.
• Регрессионное тестирование: Это процесс тестирования программного обеспечения после внесения изменений, чтобы убедиться, что изменения не влияют на существующую функциональность.

Инструменты для тестирования и отладки

• Инструменты статического анализа: Это инструменты, которые можно использовать для анализа кода без его фактического запуска, что может помочь быстро и легко выявить ошибки в коде.
• Средства отладки: Это инструменты, которые позволяют разработчикам пошагово просматривать код строка за строкой, чтобы помочь выявить и исправить ошибки.
• Средства автоматизации тестирования: Это инструменты, которые позволяют разработчикам легко создавать и выполнять автоматизированные тесты для своего кода.

Типы тестирования и отладки

.

Типы тестирования и отладки

Тестирование и отладка — два важных компонента жизненного цикла разработки программного обеспечения. Тестирование помогает выявить потенциальные дефекты программного обеспечения. Отладка помогает выявлять и устранять ошибки в системе. Важно понимать различные типы тестирования и отладки, чтобы успешно создавать качественное программное обеспечение. Ниже приведено описание различных типов тестирования и отладки.

Виды тестирования

• Модульное тестирование — Модульное тестирование включает в себя тестирование отдельных компонентов программного обеспечения, чтобы убедиться, что они корректно работают изолированно от других компонентов. Модульное тестирование, как правило, является первым типом тестирования, выполняемым для любого программного приложения.
• Функциональное тестирование — Функциональное тестирование — это тип тестирования, который оценивает, как функционирует программное обеспечение при воздействии определенных входных данных и условий. Это помогает выявлять ошибки программного обеспечения и потенциальные дефекты, которые могут повлиять на функционирование программного обеспечения.
• Регрессионное тестирование — Регрессионное тестирование — это тип тестирования, который помогает гарантировать, что любые модификации или обновления программного обеспечения случайно не нарушат существующие функции программного обеспечения. Этот тип тестирования проводится периодически по мере того, как программное обеспечение меняется или эволюционирует с течением времени.
• Тестирование производительности — Тестирование производительности — это тип тестирования, который оценивает производительность программного обеспечения с точки зрения скорости, стабильности, масштабируемости и других характеристик. Этот тип тестирования помогает выявить потенциальные узкие места в производительности и оптимизировать производительность программного обеспечения.
• Юзабилити-тестирование — это вид тестирования, в ходе которого пользователей просят выполнить определенные задачи, чтобы оценить удобство использования программного обеспечения. Этот тип тестирования помогает выявить любые проблемы с удобством использования до выпуска и помогает гарантировать, что программное обеспечение максимально удобно для конечных пользователей.
• Тестирование безопасности — Тестирование безопасности — это тип тестирования, который используется для выявления потенциальных уязвимостей в программном обеспечении. Этот тип тестирования особенно важен для того, чтобы убедиться, что программное обеспечение максимально защищено от внешних угроз, таких как хакеры.

Типы отладки

• Статическая отладка — Статическая отладка — это тип отладки, который включает в себя анализ кода без фактического запуска программного обеспечения. Этот тип отладки помогает выявить потенциальные ошибки, такие как синтаксические и логические ошибки в коде.
• Динамическая отладка — Динамическая отладка — это тип отладки, который включает в себя запуск кода и мониторинг поведения программного обеспечения во время его выполнения. Этот тип отладки помогает выявлять и устранять ошибки при фактическом выполнении кода.
• Интеграционная отладка — Интеграционная отладка — это тип отладки, который включает в себя тестирование программного обеспечения в целом. Этот тип отладки помогает выявить потенциальные ошибки, которые могут возникнуть из-за взаимодействия различных частей системы.
• Отладка памяти — Отладка памяти — это тип отладки, который включает в себя тестирование программного обеспечения на наличие любых утечек памяти или ошибок, связанных с использованием памяти. Этот тип отладки помогает выявить любые проблемы, которые могут возникнуть из-за неправильного использования системной памяти.

Подготовка к процессу тестирования и отладки

Создание и использование тестовых примеров

.

Создание и использование тестовых примеров

Тестовые примеры являются важной частью разработки программного обеспечения. Они являются основой для определения успеха или неудачи продукта.

Создание и использование тестовых примеров может быть сложной задачей, но это ценная часть процесса разработки программного обеспечения. В этой статье будут описаны шаги, позволяющие приступить к созданию и использованию тестовых примеров.

Шаги для начала

1. Определите назначение вашего продукта: Будь то приложение, веб-сайт и т.д., важно определить назначение продукта, чтобы создавать эффективные тестовые примеры.
2. Определите целевую аудиторию: Понимание целевой аудитории вашего продукта поможет определить, какие тестовые примеры следует создать.
3. Определите объем тестирования: решите, какой тип тестов вы будете использовать, в каких средах будет тестироваться продукт и какие функциональные возможности будут тестироваться.
4. Проанализируйте продукт и определите, как лучше всего поступить: определите типы тестов, которые необходимо выполнить, и спланируйте порядок, в котором они должны выполняться.
5. Создайте тестовые наборы: Создайте тестовые наборы, которые будут охватывать все функции, сценарии и области продукта.
6. Запустите тестовые наборы: Выполните тестовые наборы и проверьте результаты на соответствие ожидаемым базовым показателям.
7. Исправьте любые ошибки: Если будут обнаружены какие-либо недочеты, исправьте их и повторите тестирование до тех пор, пока все неполадки не будут устранены.
8. Следите за результатами: Как только продукт будет выпущен, следите за производительностью и отслеживайте данные об использовании.

Создание и использование тестовых наборов — важнейшая часть разработки программного обеспечения. Следуя описанным выше шагам, вы можете убедиться, что ваш продукт тщательно протестирован перед выпуском.

Автоматизированное тестирование и отладка

.

Автоматизированное тестирование и отладка

Автоматизированное тестирование и отладка стали неотъемлемой частью процесса разработки программного обеспечения. Этот метод используется для поиска ошибок в программе и более эффективного и точного тестирования ее функциональности. Он использовался многими командами разработчиков программного обеспечения для непрерывной интеграции и доставки.

Выгоды

• Снижает затраты: Автоматизированное тестирование и отладка снижают затраты на разработку, увеличивают охват и сокращают время вывода на рынок.
• Улучшает качество: Автоматизированные тесты повышают надежность приложения и обеспечивают чистоту кода и отсутствие ошибок.
• Повышение производительности: Автоматизированные тесты означают, что можно пропустить утомительные этапы ручного тестирования, что значительно экономит время и ресурсы.

Методы

• Модульное тестирование: Это включает в себя тестирование базовых блоков кода и гарантирует, что все отдельные блоки кода работают должным образом и в соответствии с ожиданиями.
• Функциональное/ интеграционное тестирование: С помощью этого метода проверяются различия между функциональностью, ожидаемой при разработке программного обеспечения, и фактическим написанным кодом. Это также включает в себя тестирование различных пользовательских взаимодействий.
• Тестирование процесса: Используется для проверки ошибок, которые могут возникнуть в процессе запуска программы. Он проверяет наличие условий, которые могут привести к ошибкам в приложении.
• Тестирование производительности: Это включает в себя тестирование различных сценариев применения в условиях стресса и нагрузки. Цель состоит в том, чтобы проверить, может ли приложение масштабироваться и быстро реагировать в определенной ситуации.
• Тестирование безопасности/проникновения: Это включает в себя проверку на наличие уязвимостей в коде и оценку безопасности приложения.

Вывод

Автоматизированное тестирование и отладка являются неотъемлемой частью современного процесса разработки программного обеспечения. Он использовался для экономии времени и денег за счет обнаружения ошибок на ранней стадии разработки и обеспечения эффективности кода без ошибок. Понимая различные доступные методы, можно легко внедрить автоматизированное тестирование в процесс разработки программного обеспечения.

Отладка с использованием различных методов

Регрессионное тестирование и отладка

.

Регрессионное тестирование и отладка

Регрессионное тестирование — это процесс повторного выполнения тестов в программе, чтобы убедиться, что изменения не приводят к возникновению новых проблем. Отладка — это процесс поиска и исправления ошибок в программе. Оба этих процесса используются при разработке программного обеспечения для обеспечения того, чтобы программное обеспечение функционировало должным образом.

Регрессионное тестирование

Регрессионное тестирование проводится для выявления любых нежелательных изменений, которые были внесены в программу. Обычно это делается после добавления в программу новых функций или исправлений ошибок. Регрессионное тестирование может выполняться вручную или автоматически и может состоять из модульных тестов, интеграционных тестов, функциональных тестов и других типов тестов.

Типы регрессионных тестов

• Модульные тесты
• Модульные тесты используются для выделения и тестирования отдельных компонентов или блоков программы. Обычно они пишутся разработчиком по мере написания программы и используются для выявления любых ошибок в коде.
• Интеграционные тесты
• Интеграционные тесты используются для проверки того, как различные компоненты программы взаимодействуют друг с другом. Обычно они включают в себя несколько классов или функций в компоненте или модуле, который необходимо протестировать.
• Функциональные тесты
• Функциональные тесты используются для проверки функциональности программы в целом. Обычно они пишутся командой разработчиков и используются для проверки того, что программа работает так, как задумано.

Отладка

Отладка — это процесс поиска и исправления ошибок в программе. Это может быть сделано вручную, с помощью отладчика, или автоматически, с помощью обработки исключений и ведения журнала. Отладчики обычно используются для выявления ошибок в коде, таких как логические ошибки, и для создания трассировки выполнения программы, чтобы помочь определить, где возникает проблема. Обработка исключений и ведение журнала могут использоваться для выявления ошибок на ранних стадиях процесса разработки.

Вывод

Регрессионное тестирование и отладка являются важными составляющими процесса разработки программного обеспечения. Регрессионное тестирование используется для того, чтобы убедиться, что изменения не приводят к возникновению каких-либо новых проблем, а отладка используется для выявления и исправления ошибок в программе. Оба процесса необходимы для обеспечения правильного и надежного функционирования программы.

Тестирование и отладка безопасности

.

Тестирование и отладка безопасности

Тестирование и отладка безопасности — это процесс проверки соответствия компьютерной системы или приложения стандартам безопасности для защиты конфиденциальных данных и предотвращения вредоносных атак. Тестирование и отладка безопасности — важная часть разработки программного обеспечения, гарантирующая, что система построена надежно и правильно.

При тестировании безопасности тестировщики анализируют код, дизайн и архитектуру системы на наличие уязвимостей, которые могут быть использованы для получения несанкционированного доступа или эксплуатации данных. Они ищут слабые места в системе и тестируют приложения, чтобы выявить ключевые проблемные области безопасности. Это позволяет им выявлять потенциальные угрозы безопасности и предпринимать соответствующие шаги для их устранения.

Отладка — это процесс поиска и исправления ошибок в программе. Он используется для проверки корректности исходного кода программы, определения точного источника ошибок и устранения ошибок в кодировании. Цель состоит в том, чтобы создать программу, которая не содержит ошибок и работает так, как ожидалось.

Разница между тестированием безопасности и отладкой

Оба процесса тестирования и отладки безопасности включают в себя проверку программного обеспечения и систем на наличие любых уязвимостей и изъянов. Однако у них разные цели и задачки:

• Тестирование безопасности — это упреждающий подход к выявлению и устранению уязвимостей в системе безопасности до того, как ими смогут воспользоваться потенциальные злоумышленники.
• Отладка — это реактивный подход к выявлению и исправлению ошибок в существующем коде после того, как они были обнаружены пользователем или другими средствами.

Преимущества тестирования и отладки безопасности

• Выявляет системные недостатки до того, как ими смогут воспользоваться потенциальные злоумышленники.
• Предотвращает потерю данных и обеспечивает целостность системы.
• Повышает доверие и понимание производительности программного обеспечения или системы.
• Гарантирует, что система построена надежно и правильно.
• Обеспечивает эффективное и своевременное исправление любых ошибок или уязвимостей.

Вывод

Тестирование и отладка безопасности являются важными процессами в разработке программного обеспечения и систем. Тестирование безопасности — это упреждающий подход к выявлению и устранению уязвимостей в системе безопасности до того, как ими смогут воспользоваться потенциальные злоумышленники. Отладка — это реактивный подход к выявлению и исправлению ошибок в существующем коде после того, как они были обнаружены пользователем или другими средствами. В совокупности эти процессы помогают обеспечить надежную и правильную сборку программного обеспечения и систем.

Тестирование производительности и отладка

Завершение и сопровождение процесса тестирования и отладки

«Тестирование и отладка — это процесс изучения всех аспектов кода в надежде, что ничего не было упущено из виду». — Николай Шилов, российский разработчик программного обеспечения

Завершение и сопровождение процесса тестирования и отладки

Процесс тестирования и отладки является неотъемлемой частью инженерного проекта. Она включает в себя валидацию и верификацию конструкции на протяжении всего жизненного цикла продукта и/или системы. Чтобы обеспечить успешное тестирование и отладку, необходимо выполнить несколько шагов, прежде чем этот процесс может быть завершен.

Этапы завершения и сопровождения процесса тестирования и отладки:

1. Планирование:Первым шагом в завершении и поддержании процесса тестирования и отладки является создание плана.

Этот план должен включать программные или аппаратные компоненты и шаги, необходимые для обеспечения успешного завершения процесса тестирования и отладки.

2. устанавливать:Следующим шагом является настройка тестовой среды.

Это включает в себя создание необходимых аппаратных и программных компонентов, необходимых для запуска теста. Это может включать в себя настройку программного обеспечения для тестирования, конфигурирование аппаратных компонентов и получение необходимых ресурсов.

3. Выполнение теста:Как только тестовая среда настроена, следующим шагом является выполнение тестов.

Это будет включать в себя запуск программных или аппаратных компонентов с помощью процессов тестирования и отладки для выявления дефектов или аномалий.

4. Исправление ошибок:Как только тесты выполнены, следующим шагом является исправление выявленных ошибок в коде или системе.

Это потребует отладки кода для выявления основной причины дефекта или проблемы.

5. Обзор:После того, как ошибки будут исправлены, следующим шагом будет просмотр результатов тестирования.

Этот процесс включает в себя тщательную проверку результатов тестирования, чтобы убедиться, что программное обеспечение или аппаратное обеспечение соответствует требованиям.

6. Поддержание среды отладки и тестирования:Наконец, следует поддерживать среду тестирования и отладки.

Это включает в себя периодическую проверку того, что тестовая среда обновлена и что результаты являются точными. Этому процессу следует следовать, чтобы обеспечить успешное завершение процесса тестирования и отладки.

Основные вопросы по теме «Тестирование и отладка»

Неэффективное планирование тестирования

Тестирование и отладка приложений становятся затруднительными, если заблаговременно не созданы надлежащее планирование тестирования и тестовые сценарии. Планы тестирования обеспечивают ориентир и руководство для процесса тестирования.

Недостаточные навыки

Когда разработчикам не хватает необходимых навыков или знаний для использования правильных инструментов тестирования, может быть трудно полностью выявить и устранить проблемы. Процессы тестирования и отладки усложняются, когда отсутствуют необходимые навыки.

Проблемы с производительностью

Проблемы с производительностью могут возникать в приложениях из-за неадекватных стратегий тестирования или плохо написанного кода. Без соответствующих инструментов и стратегий может быть трудно выявить и устранить узкие места, влияющие на производительность приложения.

Неадекватное тестирование

Неспособность должным образом протестировать приложение может привести к ошибкам, которые может быть трудно исправить. Без надлежащего тестирования проблемы приложения, скорее всего, останутся незамеченными до тех пор, пока они не дойдут до конечного пользователя.

Тестирование и отладка приложений является неотъемлемой частью процесса разработки и ключевым элементом в создании надежного программного обеспечения, не допускающего ошибок. В последние годы процесс тестирования и отладки приложений претерпел быстрые изменения в связи с достижениями в области стека технологий и появлением новых методов и инструментов разработки. Сегодня процессы тестирования и отладки включают в себя тщательное тестирование, чтобы гарантировать, что приложения работают в соответствии с их требованиями. Автоматизированное тестирование и автоматизация тестирования становятся все более популярными благодаря их полезности при обнаружении ошибок. Кроме того, команды разработчиков используют инструменты на основе искусственного интеллекта для сравнительного анализа и прогнозной аналитики, чтобы оптимизировать свои конвейеры тестирования и отладки. В ближайшие годы мы можем ожидать, что тестирование и отладка программных приложений станут более эффективными и надежными благодаря использованию возможностей искусственного интеллекта (ИИ), машинного обучения (ML) и обработки естественного языка (NLP). Кроме того, облачные инструменты и приложения для тестирования и отладки, вероятно, станут еще более доступными для разработчиков. Наконец, ожидается, что тестирование безопасности станет еще более строгим, как с помощью законодательства, так и технологий, поскольку организации уделяют приоритетное внимание безопасности цифровых активов.

Список используемой литературы:

Книга	Автор	Описание
Тестирование и отладка программного обеспечения	Раджив К. Гупта	Эта книга представляет собой введение в основы тестирования и отладки приложений. Она написана для того, чтобы помочь читателям получить представление о методах и приемах, доступных для тестирования приложений и отладки ошибок в самых разнообразных программных системах.
Тестирование, отладка и техническое обслуживание программных систем	Эктор Дж. Левеск	В этой книге представлен обзор различных подходов к тестированию, отладке и сопровождению программного обеспечения. В нем рассматриваются методы прогнозирования и обнаружения всех типов программных ошибок, стратегии отладки, методы обслуживания программных систем, а также подходы к метрикам и оценке производительности.
Методы тестирования: Введение для специалистов по тестированию программного обеспечения	Билл против Хетцеля	Эта книга содержит введение и обзор основ тестирования программного обеспечения. Она начинается с введения в основные концепции тестирования и продолжается изучением различных методов тестирования, таких как модульное тестирование, системное тестирование, интеграционное тестирование, тестирование производительности, тестирование удобства использования, тестирование безопасности и автоматизация тестирования.
Процесс тестирования программного обеспечения: принципы, практика и методы	Макс Канат-Александр	Эта книга содержит всесторонний обзор принципов и практик тестирования программного обеспечения. В нем рассматривается весь процесс тестирования программного обеспечения, от планирования тестирования до его выполнения, и охватывается широкий круг тем, включая разработку тестов, автоматизацию тестирования и сортировку ошибок.
Отладка: 9 незаменимых правил для поиска даже самых неуловимых программных и аппаратных неполадок	Дэвид Аганс	Эта книга содержит обзор основных навыков и техник поиска и исправления ошибок в программном обеспечении и аппаратных средствах. В нем рассматриваются методы от базовых до продвинутых и знакомятся с различными инструментами отладки и стратегиями решения различных типов сложных проблем.