باگ چیست؟ باگ در برنامه نویسی از مفاهیم بسیار رایجی است که تقریبا تمام برنامه نویسان با آن روبرو شده‌اند. باگ (bug) اصطلاحی است که به نقص نرم افزاری گفته شده و پس از مواجه شدن با آن باید فرآیند دیباگ کردن انجام شود. تمام برنامه نویسان و توسعه دهندگان با این مفهوم آشنا هستند و در طول پروژه‌های مختلف بارها با آن روبرو می‌شوند.
اگر در تشخیص باگ ها و رفع آنها مشکل دارید اصلا نگران نباشید، چرا که ما در ادامه به طور مفصل به معرفی باگ ها و انوع آن پرداخته ایم و بعد از آن راه های تشخیص و رفع باگ ها را نیز به شما گفته ایم!
در ابتدای امر باید به بررسی این موضوع بپردازیم که باگ در برنامه نویسی چیست؟ هر نرم افزار در هنگام ساخت ممکن است با نقص‌ها و اشکالات مختلفی همراه باشد. این نقص‌ها انواع مختلفی داشته و به دلایل مختلفی رخ می‌دهند. به هر خطایی که اجرای صحیح یک نرم افزار را با مشکل روبرو کند، باگ می‌گویند. برای پیدا کردن باگ‌ها، عملیات دیباگ کردن (Debugging) توسط برنامه نویس انجام می‌شود. این فعالیت باید قبل از رسیدن نرم افزار به دست کاربر انجام شود تا کاربر متوجه ایراد یا نقص آن نشود.
معمولا پس از ساخت نرم افزار، قبل از انتشار آن و یا حین آزمایش بتای عمومی، باگ‌ها کشف می‌شوند. باگ تنها یک نوع از چالش‌ها و مشکلاتی است که در هنگام اجرای نرم افزارها پیش می‌آید. گاهی اوقات نرم افزار بدون باگ اجرا شده اما دارای مشکلاتی است که در برخی مواقع خاص رخ می‌دهند. پیدا کردن این نوع مشکلات و پالش‌ها به مراتب سخت‌تر از باگ‌هاست.
باگ در لغت به معنای حشره است! اما به نظر شما چرا به این نقص و ایراد در برنامه نویسی باگ گفته می‌شود. جالب است بدانید اولین باگ مربوط به زمان توماس ادیسون و قبل از اختراع سیستم‌های کامپیوتری است. در آن زمان حشره کوچکی در میان تلگراف‌های ادیسون گیر کرده و باعث از کار افتادن سیستم شده بود.
از آنجایی که وجود حشرات در سیستم‌های مکانیکی بسیار شایع بود، ادیسون بروز هر نوع مشکلی را در این زمینه باگ نامید. پس از اختراع سیستم‌های کامپیوتری، این اصطلاح وارد دنیای کامپیوتر شد و به عنوان اصطلاحی تخصصی در این زمینه به کار می‌رود. باگ در برنامه نویسی نیز به مشکلات موجود در برنامه‌ها و کدهای نوشته شده گفته می‌شود.
حال که با مفهوم باگ در برنامه نویسی آشنا شدیم، باید ببینیم باگ‌ها چه انواعی دارند. با وجود باگ‌ها، برنامه‌ها و نرم افزارهای ساخته شده باید به صورت مرتب به روز رسانی شده و بهبود یابند. در واقع هرگز نمی‌توان تصور کرد که در دنیای برنامه نویسی بدون باگ زندگی کنیم. باگ‌ها انواع مختلفی دارند و با توجه به معیارهای مختلفی دسته بندی می‌شوند. در ادامه برخی از مهم‌ترین باگ‌ها معرفی شده‌اند.
باگ یا خطای محاسباتی به خطاهای ریاضی موجود در برنامه گفته شده، که باعث بروز مشکل و اختلال در عملکرد صحیح برنامه می‌شوند. یکی از موارد رایجی که در این زمینه رخ می‌دهد، خطاهایی مانند تقسیم عدد بر صفر است. گاهی اوقات نیز نتیجه نهایی دارای خطاهای محاسباتی است.
یکی دیگر از انواع باگ‌ها، باگ واسط است. باگ واسط که به آن خطای رابط نیز گفته می‌شود، در زمانی رخ می‌دهد که سیستم‌هایی ناسازگار به کامپیوتر متصل شده‌اند. این سیستم ممکن است قطعه سخت افزاری یا نرم افزاری باشد. یکی از مثال‌های رایج در این زمینه، استفاده از واسط برنامه نویسی اپلیکیشن (Api)های نادرست یا وجود خطا در آن است.
گاهی اوقات منطق نرم افزار و کدهای نوشته شده اشتباه هستند و همین موضوع باعث نمایش خروجی نادرست یا عدم نمایش خروجی می‌شود. به عنوان مثال اگر برنامه در یک چرخه (Loop) بی نهایت قرار گیرد، باگ منطقی رخ داده است. این نوع حلقه‌ها تنها با بستن برنامه یا قطع منبع برق پایان می‌یابند.
اگر در هنگام نوشتن برنامه، کاراکترهای اشتباه تایپ شده باشد، باگ سینتکسی رخ می‌دهد. استفاده از هر نوع عملگر، کاراکتر یا حروف اشتباهی در کدها باعث بروز این باگ در برنامه نویسی می‌شود. این نوع باگ‌ها معمولا در مرحله کامپایل تشخیص داده شده و به راحتی رفع می‌شوند.
این نوع باگ در برنامه‌هایی رخ می‌دهد که به صورت تیمی طراحی و نوشته می‌شوند. زمانی که اعضای تیم هماهنگی درستی با یکدیگر نداشته و مشکلاتی مانند تفاوت در نام گذاری یا ایجاد مستند نرم افزار به وجود می‌آید.
اگر نرم افزار طراحی شده در هنگام استفاده از منابع نرم افزاری دیگر با مشکل و خطا روبرو شود، باگ منابع رخ داده است. به عنوان مثال در کد نویسی به متغیری اشاره شده که قبل از آن تعریف نشده باشد، این باگ رخ می‌دهد.
در برنامه‌های چند رشته‌ای ممکن است برخی از رشته‌ها برای اجرا به یکدیگر وابسته باشند. به عنوان مثال دو رشته A و B به یکدیگر وابسته است و هر کدام برای ادامه کار منتظر اتمام بعدی هستند. در این شرایط باگ چند رشته‌ای رخ می‌دهد.
در پروژه های برنامه نویسی ممکن است با انواع دیگری از باگ‌ها روبرو شوید که در دسته های مختلفی جا میگیرند. اگر بتوانید با راه‌های تشخیص باگ آشنا شوید، می‌توانید تمام باگ‌های موجود را شناسایی و برطرف کنید.
علاوه بر خواندن این مقاله، یکی از بهترین راه هایی که می توانید به صورت عملی مواجهه با اباگ ها و حل مشکلات مربوط به آن را یاد بگیرید، شرکت در بوت کمپ برنامه نویسی است! زیرا شما در این بوت کمپ ها علاوه بر آموزش حرفه ای، با نظارت منتورها بر روی پروژه های واقعی نیز کار می کنید که می توانید تجربه های زیادی در این راه کسب کنید.
bug در برنامه نویسی اجتناب ناپذیر و باگ یابی فرآیندی بسیار مهم است که در طی آن یک برنامه نویس کامپیوتر یا یک توسعه دهنده، به دنبال یافتن باگ‌های نرم افزار هستند. در این میان فرد یا افرادی به عنوان مهندسین تضمین کیفیت نرم افزار به طور مرتب بر روی بررسی نرم افزار کار کرده تا باگ‌های موجود را پیدا کنند. در این مسیر بهتر است سعی در پیدا کردن باگ‌هایی داشته باشید که یافتن آنها سخت است و باعث گمراهی کاربران می‌شوند.
قطعا پیدا کردن چنین باگ‌هایی بسیار سخت و چالش برانگیز است، اما اگر بتوانید آنها را برطرف کنید، رضایت مندی کاربران را بسیار بالا خواهید برد. برای یافتن این نوع باگ‌ها می‌توان از ترفندهای مختلفی استفاده کرد. برخی از این نکات و ترفندها به صورت زیر هستند:
همان‌طور که دیدید باگ‌ها می‌توانند چالش‌های بسیار مهمی برای برنامه نویسان باشند. باگ‌ها هرچند به صورت جزئی، می‌توانند مشکلات جدی برای برنامه‌ها به وجود آورده و از اجرای صحیح دستورات جلوگیری کنند. برای شناسایی و رفع باگ‌ها می‌توان از ساخت تست استفاده کرد. تست‌ها باگ‌ها را تشخیص می دهند تا قبل از بروز مشکل جدی، آنها را برطرف کنید. روش‌های مختلفی برای ساخت تست وجود دارد که به بررسی آنها می پردازیم.
برای توسعه نرم افزارهای استاندارد در انواع زبان های برنامه نویسی، از تست آلفا استفاده می‌شود. از این تست در مراحل قبل از تکمیل محصول در دو فاز استفاده می‌شود. در فاز یک تیم داخلی با کمک تست‌های مختلف بررسی می‌کنند. در فاز دوم تیم کنترل کیفیت نرم افزار با ایجاد محیط مجازی، عملکرد مورد انتظار برنامه را بررسی می‌کنند.
از این تست در اولین مرحله استفاده شده تا باگ‌های کوچک تشخیص داده شوند. اگر برنامه در این تست موفق شود، به عنوان یک محصول سالم عرضه می‌شود. برای انجام این تست می‌توانید چندین هفته زمان در نظر بگیرید.
پس از موفقیت در تست آلفا، تست بتا انجام می‌شود. این تست قبل از انتشار نهایی صورت می‌گیرد. شاید برای شما هم پیش آمده باشد که از نسخه بتا یک نرم افزار استفاده کرده باشید. این تست دارای دو چرخه متفاوت است که هر کدام تا 6 هفته زمان می‌برند. برای انجام آن نیز دو روش وجود دارد.
در نسخه بتا باز، محصول در دسترس تمام افراد قرار می‌گیرد. کاربران از آن استفاده کرده و در صورت مواجه با خطا، آن را گزارش می‌دهند. در نسخه بتا بسته، محصول در اختیار دسته کوچکی از کاربران قرار داده می‌شود. این افراد نیز مشکلات نرم افزار و پیشنهادات خود را ارائه می‌دهند. از آنجایی که در انجام این تست از نظرات کاربران استفاده می‌شود، تستی بسیار مهم و کارآمد است.
برخی از نرم افزارهای کاربردی وجود دارند که می‌توانید برای تست و تشخیص باگ از آنها استفاده کنید. این نرم افزارها می‌توانند گزارش مفید و کاملی از خطاهای نرم افزار ارائه دهند. همچنین از قابلیت بارگذاری تصاویر نیز پشتیبانی می‌کنند تا خطاها را بهتر تشخیص دهند. این نرم افزارها برای کارایی بهتر باید اطلاعات کاملی درباره نوع خطا، ماژول مورد نظر و محیط مربوط به آن داشته باشند.
یکی از تست‌های مهمی که برای بررسی نرم افزارها و برنامه‌های جدید مورد استفاده قرار می‌گیرد، تست عملکرد فردی است. البته این تست کمتر مورد استفاده و توجه قرار می‌گیرد، اما از آنجایی که کیفیت تجربه کاربری (user experience) را بررسی می‌کند، بسیار مهم است. با انجام این تست از واکنش درست و مناسب نرم افزار و سرعت بارگیری مناسب آن مطمئن می‌شوید و می‌توانید باگ‌های کوچک را شناسایی و برطرف کنید.
از دیگر روش‌های تشخیص باگ، آنالیز کد استاتیک است. برای این کار نیز از ابزارهایی استفاده می‌شود که بدون اجرای کد، آن را تجزیه و تحلیل کرده و باگ‌های آن را شناسایی می‌کند. این ابزارها می‌توانند خطاهای امنیتی را نیز شناسایی کنند. نحوه استفاده از آنها بسیار راحت است و می‌توانید به صورتی تنظیم کنید که در حین کار، به صورت اتوماتیک تست‌ها را اجرا کنند.
قطعا برای جلوگیری از وقوع باگ‌ها باید با انواع آنها آشنا باشید. سپس با توجه به نوع باگ، زمان و محل رخ دادن، برای جلوگیری از آن اقدام کنید. در همین راستا روش‌های مختلفی برای جلوگیری از باگ‌ها وجود دارد. انواع روش جلوگیری از وقوع باگ در ادامه ذکر شده‌اند.
بهترین راه برای مقابله با باگ‌ها، پیشگیری از وقوع آن‌هاست. زمانی که از روش‌ها و فرآیندهای منطقی برای توسعه نرم افزار استفاده می‌شود، تا حد زیادی از ایجاد باگ جلوگیری می‌شود. از جمله این روش‌ها می‌توان به اصول چابک (Agile) و روش‌های دواپس (DevOps) اشاره کرد. این روش‌ها و به صورت پیشفرض دارای تست کیفیت هستند.
استفاده از روش‌های توسعه آزمایش محور (Test-Driven Development) و توسعه رفتار محور (Behavior Driven Development) نیز از بهترین روش‌های توسعه نرم افزار است که به کمک آنها می‌توان از وقوع هر نوع باگی جلوگیری کرد. در روش‌های توسعه رفتار محور، توسعه دهندگان برنامه خود را بر اساس نحوه تعامل کاربر با آن برنامه نویسی می‌کنند.
تست نرم افزار از دیگر روش‌های کشف باگ در برنامه نویسی محسوب می‌شود. سه نوع تست مختلف وجود دارد که می‌توانید برای نرم افزارهای طراحی شده استفاده کنید.
کارایی سنجی که به آن بنچمارک نیز گفته می‌شود، روشی مفید برای جلوگیری از وقوع باگ در برنامه نویسی است. انواع مختلف حجم کاری مورد نظر برای نرم افزار ایجاد شده تا به بررسی عملکرد آن پرداخته شود. در این تست‌ها میزان پایداری، سرعت، واکنش پذیری و همچنین تأثیر گذاری نرم افزار ارزیابی می‌شود.
برخی از باگ‌ها در شرایط خاصی غیر فعال هستند، اما ممکن است در شرایط دیگر مشکلات جدی به همراه داشته باشند. با کمک تست بنچمارک این باگ‌ها شناسایی می‌شوند. تست بنچمارک خود دارای انواع زیر است:
اگر پس از بررسی‌های انجام شده متوجه باگ در برنامه نویسی شدید، باید هرچه سریع‌تر برای رفع آن اقدام کنید. دو روش مختلف برای رفع باگ وجود دارد.
زمانی که در تست نرم افزار متوجه وجود باگ شدید، باید برای دیباگ کردن اقدام کنید. دیباگ کردن در سه مرحله انجام می‌شود. در مرحله اول باید برای ایزوله کردن باگ یا همان جداسازی خطا از سایر بخش‌ها اقدام کنید. پس از آن به ریشه یابی مشکل پرداخته و ببینید این باگ دقیقا به چه دلیل رخ داده است. پس از آن نیز باگ ایجاد شده را برطرف کنید. این مراحل برای تمام باگ‌های موجود در نرم افزار انجام می‌شود.
در سازمان‌های بزرگ اطمینان حاصل می‌شود که انجام فرآیند دیباگ، مانع از انتشار نسخه جدید نرم افزار، طبق زمان بندی مشخص نمی‌شود. اما در هر صورت ممکن است باگ‌ها از هر طریقی به نرم افزار راه پیدا کنند. در این شرایط تیم برنامه نویسی می‌تواند از نسخه منتشر شده استفاده کرده تا فرآیند اشکال زدایی و بهبود را نیز در نظر بگیرد.
در واقع می‌توان فرآیند دیباگ کردن روزانه را از مهم‌ترین فعالیت‌های تیم در نظر گرفت. به این صورت هر زمان که باگی در برنامه پیدا شود، مدت زمانی برای رفع آن تخمین زده شده و تلاش می‌شود تا در این زمان باگ برطرف شود. در این میان نمی‌توان تمام باگ‌ها را به صورت همزمان برطرف کرد. همچنین جمع آوری داده‌ها نیز برای این کار بسیار مهم است.
در این مقاله به طور کامل با باگ، انواع آن، روش‌های تشخیص و برطرف کردن آن آشنا شدید. در تمام برنامه‌های نوشته شده در ابعاد مختلف، باگ‌ها وجود داشته و نمی‌توان آنها را نادیده گرفت، زیرا ممکن است مشکلات جدی در استفاده از برنامه ایجاد کنند. اگر تا به حال با این مفهوم روبرو نشدهاید، باید ابتدا به بررسی برنامه نویسی چیست پرداخته و پس از آن با باگ و انواع آن آشنا شوید. شما تا به حال با چه نوع باگ‌هایی در کدهای خود روبرو شده و چگونه آنها را برطرف کرده‌اید؟
