程序员修炼之道 07:调试

不记录,等于没读。

这里是我阅读《程序员修炼之道》这本书的记录。


软件缺陷以各种方式表现出来,从对需求的误解到编码错误。现在的计算机系统仍有局限性,能干你让它干 的事情,但不一定能干你想让它干的事情。本章介绍调试中涉及的问题,以及一些通用策略。

调试心理学

接受这样一个事实:调试只是在解决问题,并为此全力以赴 。不要费时费力地把责任推到罪魁祸首身上,在技术领域,我们把精力集中在解决问题上,而不是归咎于他人

去解决问题,而不是责备

调试心态

调试的首要法则是不要恐慌。开始调试之前,正确的心态非常重要。要冷静,不要受到最后期限、上级的关注等影响,仔细的观察,认真的思考。

如果你看到 BUG 的第一反应是"这不可能",那你就大错特错了。因为很明显它会发生,而且已经发生了。此时,你必须重新评估你一直笃信的真理:你有什么东西不知道,或者理解错了。

要注意不要浮于表面,永远去发掘问题的根本原因。

从哪里开始

当你试图解决任何问题时,需要收集所有相关的数据。首先需要观察上更准确。

调试策略

手动修改 BUG 前,首先要能重现 BUG。如果你不能重现它,就不能确定究竟是否修复了 BUG。

首先,看一眼问题。很多开发者一看见红色的异常弹出框,就立马切去看代码,不要这样。在此之前,读一下出错信息

把纸笔放在旁边会很有帮助,这样可以随时做笔记。特别是无意中发现一个线索,一番验证后发现不是这个问题时,如果之前没有记下从哪里开始的,可能会在找回源头上浪费很多时间。

使用 二分法 缩小问题的范围。比如一开始要是能确定是软件问题还是硬件问题,那么问题的可能性就能排除一半。

利用 调试器 观察程序当前的状态。

在程序设计的最开始,就考虑程序的 显见性 。优先编写能监视和显示内部状态的代码 ,用这些代码来充当我们的耳朵和眼睛,帮助我们回答那里有什么?发生了什么?

比如输出日志或跟踪信息。当时间本身就是一个影响因子时,比如并发进程、实时系统和基于事件的应用程序,跟踪都是不可或缺的。

跟踪消息应该采用规范一致的格式,因为有可能需要自动对其解析。

排除法:如果你只改变了一个东西,然后系统就不工作了,那么这个东西就最可能直接或间接的负有责任,不管看起来多么牵强。

如果你面对一个"让人吃惊"的错误时,必须接受之前的一个或多个假设是错误的。同时要牢记:不要只是假设,要证明


在《程序员修炼之道 06:基础工具》这篇文章中,我提到过自2018年开始,我会在一个专门的笔记本上记录我遇到的 BUG,包括 BUG 的现象、调试的过程,问题的根源,从中得到的教训,如何避免等。到现在为止,已经记录了两大本的素材,因此我自己也有一些调试心得,总的来说,调试有 4 个步骤,分别是:

  1. 重现 BUG
    当你发现一个 BUG 时应该怎么办?让它再次发生!
  2. 观察现象
    不要想,而要看
  3. 提出假设
    有时候觉得离奇,只是因为眼界不够
  4. 验证假设
    对于提出的每一个假设,用实验去证实或者证伪,然后记录下来

任何的 BUG ,都可以通过这些步骤来解决!它就像一个巨大的推土机。虽然可能行动缓慢、工作起来枯燥乏味,但一路上无论遇到什么障碍,它都能铲平。关于这 4 个步骤的具体内容可以参考我的博文《随想005:调试的思考》,这里不再赘述。


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