Debug là gì? Tầm quan trọng của debug - Các phương pháp debug hiệu quả

1. Tìm hiểu về bug và nguyên nhân dẫn đến các bug

1.1. Bug là gì

Để hiểu được bản chất debug là gì, trước tiên các bạn phải tìm hiểu bug là gì.

Bug là thuật ngữ trong lĩnh vực tin học lập trình được dùng để chỉ các lỗi kỹ thuật phát sinh trong quá trình các lập trình viên xây dựng và vận hành các chương trình lập trình. Một chương trình lập trình tồn tại bug sẽ thực thi sai các chức năng của nó, hoặc tệ hơn là không thực thi được.

1.2. Nguyên nhân phát sinh bug

Bug luôn luôn có khả năng phát sinh bất cứ lúc nào, ngay cả những lập trình viên hàng đầu đôi khi cũng có thể tạo ra các bug. Có rất nhiều các loại bug bao gồm từ các bug nhỏ cực nhỏ phát sinh do người lập trình viên quên dấu chấm hoặc dấu phẩy, cho đến các bug rất nghiêm trọng chủ yếu xuất phát từ  các lỗi sai về thuật toán hoặc một số lỗi tài nguyên.

Nguyên nhân dẫn đến các bug bao gồm rất nhiều khía cạnh, trong đó có thể liệt kê ra một số nguyên nhân như sau:

- Do cá nhân người lập trình viên. Bạn có thể hình dung làm việc với những đoạn code dài ngoằn ngoèo không có hồi kết là khó khăn cỡ nào. Ngôn ngữ lập trình có rất nhiều quy tắc và cú pháp phải nhớ, và việc nhầm lẫn hay sai sót là điều rất khó tránh khỏi. Ngay cả khi các lập trình viên cũng không có cách nào đảm bảo 100% các chương trình họ viết ra sẽ không có một lỗi nào.

- Thiếu thông tin hoặc hiểu sai vấn đề. Đơn giản là do bên đặt hàng không đưa ra đầy đủ các thông tin hoặc thông tin được ra còn khá mơ hồ, không rõ ràng nhưng người developer vẫn phải tiến hành implement từ đó phát sinh các bug.

- Quỹ thời gian hạn hẹp cũng là một nguyên nhân. Khi các lập trình viên không có đủ thời gian để làm việc thì quá trình thiết kế, viết code và kiểm thử sẽ không thể được thực hiện một cách cẩn thận.

- Do code không “sạch”, nói một cách dễ hiểu hơn thì là do các lập trình viên quên hoặc xử lý các lỗi code chưa triệt để, thiếu data validate, hoặc đôi khi cũng xuất phát từ nguyên nhân do họ là việc bằng các tool, compiler… kém hiệu quả.

- Xem nhẹ quá trình test hoặc kỹ năng test chưa thành thạo

2. Debug là gì và mục đích của debug

2.1. Debug là gì

Các bug là không thể tránh khỏi trong quá trình lập trình phần mềm, do đó debug cũng có thể coi như một công đoạn của lập trình. Vậy debug là gì?

Debug là quá trình các lập trình viên kiểm tra và phát hiện ra các lỗi cũng như nguyên nhân của các lỗi này để sau đó có giải pháp sửa lỗi (fix bug).

Thông thường một chương trình sẽ bao gồm hàng ngàn dòng code và việc tìm kiếm bug trong cả ngàn dòng code đó chưa bao giờ là công việc đơn giản.

2.2. Mục đích của debug

Đầu tiên, debug chính là quá trình phát hiện bug, tìm ra bug và fix bug để các chương trình có thể thực thi đúng nhiệm vụ của nó.

Ngoài ra quá trình debug cũng là quá trình các lập trình viên xem lại chương trình và hiểu rõ hơn về chương trình đó. Vì vậy mà trong rất nhiều trường hợp debug còn là một cách được sử dụng để đánh giá trình độ của các lập trình viên.

3. Các phương pháp debug hiệu quả

3.1. Sử dụng Debugging Tool

Như tên gọi, Debugging Tool là một công cụ dùng để debug. Phương thức hoạt động của Debugging Tool là can thiệp sâu vào nguồn code (hay thuật ngữ lập trình còn gọi là source code).

Một số phần mềm thường được các lập trình viên sử dụng có thể kể đến như Microsoft Visual  Studio Debugger, GNU Debugger…

3.2. Print Lining

Print Lining là một trong những cách debug hiệu quả nhất mà các nhà lập trình viên rất hay sử dụng. Đơn giản là họ chỉ cần thêm vào nguồn code các dòng lệnh có chức năng in ra những thông tin cần theo dõi trong quá trình thực thi chương trình.

3.3. Logging

Đây là tên gọi của thao tác tạo ra một mẫu ghi lại những thông tin của ứng dụng, mục đích là để đảm bảo người lập trình viên đã thực sự hiểu rõ về chương trình của họ. Khi cảm thấy bản thân chưa chắc chắn về một thông tin nào đó, hoặc khi viết code bạn có cảm giác đoạn code này không đúng thì hãy ghi lại ngay để có thể dễ dàng tra cứu khi gặp vấn đề trong quá trình chạy chương trình.

3.4. Nhờ người khác debug

Đúng vậy, đừng vội cười vì đây xác thực là một phương phép rất hiệu quả. Con người thường có xu hướng khó công công nhận những sai sót trong những việc mình đã làm. Đây là một phương pháp bạn có thể nghĩ tới sau khi thực hiện các cách trên mà vẫn chưa tìm ra lỗi. Người khác sẽ có cái nhìn khách quan hơn và do đó xác suất phát hiện ra lỗi cũng sẽ cao hơn.

4. Làm thế nào để tăng tốc độ debug

Có thể bạn đã làm quen với quá trình debug và không cảm thấy khó khăn quá nhiều, tuy nhiên trên thực tế debug là quá trình tốn rất nhiều thời gian. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu một vài phương pháp giúp cho quá trình debug nhanh hơn.

- Sử dụng các comment (chú thích) sau khi đã hoàn thành một đoạn code để có thể dễ dàng kiểm tra và sửa lỗi trong quá trình chạy chương trình.

- Đặt tên cho các hàm và các biến có ý nghĩa và dễ nhớ sẽ giúp bạn tiết kiệm thời gian tìm kiếm và sửa lỗi

- Tận dụng công cụ Error Message để tìm kiếm và sửa các dòng code sai

- Sử dụng Breakpoint trong việc kiểm soát các giá trị biến và kiểm tra xem chương trình của bạn đang chạy đến vị trí nào, từ đó biết được lỗi xuất hiện ở đoạn code nào.

5. Những thói quen xấu nên tránh để giảm số lượng các bug

- Sử dụng mã nhưng chưa thực sự hiểu hết về nó. Đây là một lỗi mà đa số các lập trình viên đều mắc phải. Nếu bạn sử dụng các đoạn mã kiểu này, một khi phát sinh bug sẽ rất khó khắc phục. Bởi vì chưa hiểu hết về mã nên bạn sẽ phải mày mò rất lâu để tìm ra bug, kể cả khi tìm được rồi cũng tốn thêm khá nhiều thời gian để fix bug. Vì vậy nếu bạn cũng đang mắc phải thói quen xấu này thì hãy từ bỏ ngay đi. Hãy tìm hiểu thật kỹ xem tại sao đoạn mã đó lại được viết như thế, sau khi hiểu được thì hẵng sử dụng.

- Thói quen “để mai hẵng sửa cũng được”. Luôn có một sự thật rằng "đừng để việc hôm nay thành việc ngày mai". Nếu phát hiện ra lỗi hãy tiến hành sửa ngay vì chưa chắc ngày hôm sau bạn sẽ nhớ ra và sửa lỗi đó.

- Không có thói quen viết comment khi lập trình. Bạn có thể nghĩ việc viết comment khi lập trình là rất tốn thời gian và thường sẽ không thực hiện bước này. Đừng coi thường vai trò quan trọng của comment. Nó có thể giúp bạn hiểu và nắm bắt được logic trong các đoạn mã và trong tương lai rất có thể bạn sẽ sử dụng lại đoạn mã đó.

- Đánh giá thấp tính bảo mật của hệ thống. Mọi hoạt động trên nền web đều tiềm ẩn rủi ro đến hệ thống, việc đánh giá thấp tính bảo mật khiến cho hệ thống của các lập trình viên trở nên dễ bị tấn công. Hãy luôn luôn tạo cho mình thói quen bảo mật bằng cách kiểm tra, xác thực và làm sạch dữ liệu từ các chuỗi truy vấn chẳng hạn như cơ sở dữ liệu, tài nguyên từ xa hoặc tệp cục bộ…

- Chỉ lập trình mà không quan tâm đến khả năng mở rộng sản phẩm sau này. Một người lập trình viên giỏi sẽ luôn ý thức được rằng chương trình của mình rất có khả năng sẽ được mở rộng thêm, do đó họ sẽ luôn cân nhắc đến vấn đề này và gỡ các lỗi gặp phải để việc mở rộng sau này dễ dàng hơn.

Mỗi một chương trình luôn tiềm ẩn những bug và việc debug là không thể thiếu. Hy vọng những kiến thức mà chúng tôi cung cấp trên đây sẽ giúp bạn hiểu debug là gì, cũng như tự ý thức và loại bỏ những thói quen xấu để giảm bớt các bug có thể gặp phải.