Đối với các coder hoặc developer, bug thực sự là nỗi ám ảnh không thể nào tránh khỏi. Sự xuất hiện của bug trong mã nguồn không chỉ làm tốn thời gian và công sức mà còn có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng, thậm chí là khiến cả chương trình hoặc ứng dụng bị hỏng hoàn toàn. Lúc này, việc debug sẽ được triển khai để các lập trình viên có thể nhanh chóng tìm ra các lỗi bug. Vậy debug là gì? Bạn hãy cùng chúng tôi tìm hiểu trong nội dung dưới đây nhé.
Debug là gì?
Debug là một thuật ngữ được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực công nghệ, đặc biệt là lĩnh vực lập trình web / ứng dụng. Đây là quá trình phát hiện và sửa các lỗi (bug) hoặc nguyên nhân gây ra lỗi trong mã nguồn, từ đó tìm phương án xử lý (fix bug). Việc này đặc biệt gây ra nhiều khó khăn đối với các coder, đặc biệt là với những người mới bắt đầu khi phải kiểm soát lỗi trong một chương trình có hàng loạt dòng code khác nhau.
Vai trò của debug trong phát triển phần mềm
Debug đóng một vai trò quan trọng rất lớn bởi khi phát triển phần mềm, việc để xảy ra lỗi là điều mà lập trình viên không thể nào tránh khỏi. Khi bug xuất hiện, chúng có thể gây ra rất nhiều hậu quả không mong muốn và có thể ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của ứng dụng / phần mềm.
Do đó, debug là bước quan trọng nhằm giúp lập trình viên phát hiện và khắc phục các lỗi trong mã nguồn. Việc sửa lỗi không chỉ đảm bảo ứng dụng hoạt động ổn định mà còn giúp giảm thiểu những rủi ro, sự cố, đồng thời tăng cường độ tin cậy và cải thiện trải nghiệm người dùng. Chưa dừng lại ở đó, quá trình debug cũng là cơ hội để lập trình viên nắm vững kiến thức về mã nguồn và tiếp tục học hỏi những kỹ thuật mới, từ đó phát triển ứng dụng một cách hiệu quả, sáng tạo hơn.
Quy trình debug chuyên nghiệp trong 6 bước cơ bản
Trong quá trình debug, bạn cần phải tìm ra được sự cố và tiến hành cô lập mã nguồn để có thể khắc phục lỗi sau đó. Tiếp theo, bạn sử dụng các trình gỡ lỗi để xác định các bug mã hóa trong từng giai đoạn, cũng như kiểm tra trạng thái của những dòng code và tìm ra nguyên nhân gây ra bug.
Lúc này, các lập trình viên sẽ đánh giá giá trị của các biến và có thể tạm dừng quá trình thực thi tại bất kỳ điểm nào để kiểm tra giá trị hoặc điều chỉnh các biến chương trình tại điểm đó. Điều này cho phép debugger theo dõi từng bước thực thi của chương trình một cách chi tiết. Ngoài ra, bạn cũng có thể tìm hiểu một số ngôn ngữ lập trình để phát hiện lỗi trong quá trình viết mã một cách nhanh chóng và thuận tiện hơn.
Cụ thể, dưới đây là quy trình debug thông thường mà các lập trình viên thường áp dụng.
Bước 1: Khởi động lại chương trình để phát hiện các vấn đề có thể xuất hiện.
Bước 2: Mô tả và hiểu rõ bug đang xảy ra. Bên cạnh đó, hãy cố gắng thu thập nhiều thông tin đầu vào từ người dùng để xác định được những nguyên nhân chính xác.
Bước 3: Chụp lại trạng thái của chương trình khi lỗi xảy ra. Chú ý lưu lại tất cả các giá trị biến và trạng thái của chương trình tại thời điểm đó.
Bước 4: Phân tích ảnh chụp nhanh để đưa ra các giả định và tìm ra nguyên nhân của lỗi.
Bước 5: Tiến hành debug bằng cách sửa lỗi và kiểm tra xem có xuất hiện lỗi mới nào không.
Các phương pháp debug thông dụng hiện nay
Có rất nhiều phương pháp khác nhau để lập trình viên có thể tiến hành debug, cụ thể:
- Debugging Tool: Sử dụng công cụ Debugging là phương pháp tiếp cận sâu nhất vào mã nguồn mà các coder có thể áp dụng. Để tiến hành debug phần mềm hoặc ứng dụng, bạn có thể sử dụng các công cụ phổ biến như Microsoft Visual Studio Debugger, GNU Debugger,... hoặc có thể tìm hiểu các công cụ gỡ lỗi phần cứng đi cùng với hệ thống nhúng Embedded System.
- Backtracking: Quá trình săn lỗi sẽ bắt đầu từ khi lập trình viên phát hiện ra bug tại một câu lệnh cụ thể, sau đó chỉ cần theo dõi mã nguồn ngược về để tìm ra lỗi thực tế.
- Printlining: Là cách bổ sung mã nguồn vào các dòng lệnh để có thể hiển thị những thông tin cần thiết trong quá trình triển khai chương trình. Lúc này, coder có thể dễ dàng theo dõi và debug toàn bộ quá trình với hai công cụ là Arduino IDE hoặc Serial.print().
- Program Slicing: Thành viên kiểm tra đảm bảo chất lượng (QA) sẽ tiến hành chạy một nhóm các câu lệnh trong chương trình (lát cắt) với từng điều kiện cụ thể để xác định lỗi.
- Logging: Lập trình viên sẽ phải tạo một biểu mẫu để tiến hành log (ghi) lại những thông tin quan trọng khi quá trình thực thi đã hoàn thành, từ đó dễ dàng phân tích nguyên nhân gây ra lỗi và áp dụng kỹ thuật debug được nhanh chóng.
- Loại bỏ nguyên nhân: Với cách debug này, coder sẽ tạo ra một danh sách những nguyên nhân có thể gây ra lỗi và cho test thử thông qua các bài kiểm tra nhằm xác định được nguồn gốc của bug.
- Shotgun Debugging: Đây là phương pháp tiếp cận thử và sai để có thể gỡ lỗi dựa trên những toan tính trước đó của nhà phát triển.
Bí quyết giúp các lập trình viên debug nhanh chóng, hiệu quả
Việc tìm lỗi trong quá trình debug đòi hỏi sự đầu tư kỹ lưỡng về cả công sức và thời gian từ phía các lập trình viên. Vì lẽ đó, để tối ưu hoá quá trình này thì coder có thể áp dụng những cách sau:
- Khi hoàn thành một đoạn code, bạn hãy ghi chú lại để dễ dàng tìm kiếm và khắc phục lỗi khi chương trình thất bại.
- Đặt tên cho biến và hàm sao cho có ý nghĩa, nhằm giúp việc debug trở nên thuận tiện hơn.
- Tận dụng tính năng Error Message để nhanh chóng xác định dòng code gây ra lỗi và khắc phục ngay lập tức.
- Sử dụng Breakpoint để kiểm soát giá trị của biến và theo dõi chương trình đang thực thi đến đâu, từ đó tìm ra nguyên nhân gây lỗi một cách dễ dàng hơn.
Các công cụ hỗ trợ debug cho lập trình viên
Trong quá trình khiển khai cách debug, việc lựa chọn công cụ debug phù hợp là rất cần thiết để giúp bạn phát hiện và sửa lỗi một cách hiệu quả. Hiện nay, có nhiều công cụ debug khác nhau được sử dụng và dưới đây là một số cái tên phổ biến mà bạn có thể tham khảo:
- Visual Studio Debugger: Đây là một công cụ debug được tích hợp sẵn trong IDE Visual Studio của Microsoft. Nó cho phép các lập trình viên chèn breakpoint và thực hiện debug từng dòng code, kiểm tra giá trị của các biến và nhiều tính năng khác để giúp xác định, sửa lỗi một cách hiệu quả.
- Chrome DevTools: Là công cụ được tích hợp trong trình duyệt Chrome. Chrome DevTools cho phép người lập trình có thể kiểm tra hiệu suất, gỡ lỗi và phân tích các ứng dụng web.
- Postman: Postman là một công cụ mạnh mẽ để gỡ lỗi và kiểm thử API, giúp lập trình viên phát triển và kiểm tra các API một cách dễ dàng, hiệu quả.
- GDB: Công cụ debug này được sử dụng cho ngôn ngữ lập trình C và C++. Nó cho phép lập trình viên có thể gỡ các bug mạnh đang chạy trong dòng lệnh.
- PyCharm Debugger: Là một công cụ được tích hợp dành riêng cho Python, PyCharm Debugger mang lại các tính năng gỡ lỗi tiên tiến và hỗ trợ đa dạng cho việc phát triển ứng dụng Python.
- IntelliJ IDEA: Đây là một IDE mạnh mẽ không chỉ dành cho Java mà còn cho nhiều ngôn ngữ lập trình khác. Nó cung cấp các tính năng gỡ lỗi thông minh và hỗ trợ đa dạng cho các dự án phức tạp.
Những thói quen cần tránh để không phải debug
Việc gỡ lỗi là một công việc đầy thử thách và phức tạp nên chắc chắn, không ai trong số các lập trình viên lại muốn phải đối mặt với nó thường xuyên. Vì vậy, hãy cẩn thận loại bỏ ngay những thói quen dưới đây nếu bạn không muốn việc debug phải diễn ra liên tục.
1. Sử dụng mã nhưng không thực sự hiểu rõ về nó
Đây là một thói quen phổ biến của các lập trình viên, đặc biệt là những người mới bắt đầu trong nghề. Việc sử dụng mã mà không hiểu rõ ý nghĩa của nó là một trong những nguyên nhân chính gây ra lỗi, đồng thời cũng làm cho việc tìm và sửa lỗi trở nên khó khăn hơn. Vì vậy, hãy luôn tìm hiểu kỹ về mã và lý do sử dụng nó để tránh tình trạng này xảy ra.
2. Thói quen trì hoãn với châm ngôn "để mai sửa"
Là một coder, một lập trình viên có kinh nghiệm hay newbie mới bước chân vào nghề, bạn đã từng gặp phải tình huống phát hiện ra bug nhưng lại không sửa ngay lập tức chưa? Nếu đã từng và vẫn còn giữ thói quen này, hãy bỏ ngay đi vì không chắc ngày mai bạn sẽ nhớ mà tiến hành sửa chúng được đâu.
3. Không viết comment khi lập trình
Việc phải viết comment khi tiến hành lập trình là một yêu cầu tốn rất nhiều thời gian, vì vậy mà nhiều lập trình viên thường có xu hướng bỏ qua bước này. Tuy nhiên, việc comment lại có vai trò cực kỳ quan trọng bởi nó sẽ giúp bạn hiểu rõ và xem lại logic trong đoạn mã của mình, đồng thời có mối liên quan chặt chẽ đến việc tái sử dụng các đoạn mã. Nhờ đó mà các lỗi có thể được phát hiện và khắc phục nhanh chóng hơn.
4. Đánh giá thấp khía cạnh bảo mật
Đa số các hoạt động trên ứng dụng có thể gây ảnh hưởng đến hệ thống của bạn. Vì vậy, để có thể bảo vệ tối đa cho hệ thống thì chúng tôi khuyên bạn nên tập trung vào việc kiểm tra, xác thực bảo mật và làm sạch dữ liệu.
5. Không quan tâm đến khả năng mở rộng
Khả năng mở rộng là khả năng mà sản phẩm của bạn có thể tiếp tục phát triển trong tương lai. Dù ở thời điểm hiện tại, bạn tự tin rằng trang web của mình đã hoàn hảo và không cần thêm bất kỳ tính năng mới nào khác, nhưng không ai biết được sự thay đổi của thị trường trong tương lai như thế nào hay bạn có thể muốn mở rộng hoặc nâng cấp website của mình sau này.
Vì vậy, hãy kiểm tra khả năng mở rộng để có thể khắc phục các lỗi và dễ dàng mở rộng trong tương lai. Đồng thời, bạn hãy luôn nhớ rằng không có chương trình hay ứng dụng nào hoàn hảo ngay từ khi mới code xong, chúng luôn có những lỗi tiềm ẩn và cần được debug thường xuyên.
Trên đây là những nội dung về kỹ thuật debug mà Phương Nam Vina muốn chia sẻ đến bạn. Hi vọng thông qua bài viết này, bạn sẽ hiểu rõ về khái niệm debugging là gì và những cách debug hiệu quả. Đây là một nhiệm vụ quan trọng để tiến hành fix lỗi nên các lập trình viên đừng bỏ qua những kiến thức quan trọng để quá trình phát triển ứng dụng / phần mềm được diễn ra thuận lợi nhất nhé.
Tham khảo thêm:
Platform là gì? Top 10 loại hình platform phổ biến nhất
