無論你是初學(xué)者，還是軟件開發(fā)領(lǐng)域的專家，都無法避免代碼中出現(xiàn)錯誤。

我們所有人開發(fā)的代碼中都有錯誤，因?yàn)椋瑳]有人能夠徹底的了解編碼過程中發(fā)生的一切。

因此，在項(xiàng)目開發(fā)過程中需要耗費(fèi)時間，在Debug過程中同樣需要耗費(fèi)大量的精力。

我們只能研究我們自己，研究我們的工具，研究我們的bug，找到解決方案，幫助我們更高效的減少開發(fā)過程中出現(xiàn)的bug。

如何處理bug，我認(rèn)為主要可以分為3個階段：

一、預(yù)調(diào)試：在開發(fā)過程中盡量避免bug出現(xiàn)

二、調(diào)試：發(fā)現(xiàn)bug、識別bug、修復(fù)bug、移除bug

三、調(diào)試后：預(yù)估未知、未出現(xiàn)的bug

下面，我們來詳細(xì)介紹每個階段。

預(yù)調(diào)試

就像計算機(jī)科學(xué)家Edsger W. Dijkstra所說的那樣：

"如果說調(diào)試是消除錯誤的過程，那么編程一定是引入錯誤的過程。"

如果我們通過編程給程序引入bug，那就意味著我們需要引導(dǎo)自己減少引入bug的數(shù)量。我把這個引導(dǎo)自己的過程稱為 "預(yù)調(diào)試"（Prebugging）。

我在Google上搜索 "Debug"的定義，從牛津詞典上看到的定義引起了我的思考。

“Debug從計算機(jī)硬件或軟件中識別和消除錯誤的過程。”

這個定義引起了我的思考，因?yàn)槲蚁嘈藕芏嘬浖_發(fā)人員都是主動進(jìn)行調(diào)試的。他們改進(jìn)他們的工具和自己，以減少他們產(chǎn)生的bug數(shù)量。

雖然這個定義對于調(diào)試來說是可以接受的，但是它淡化了軟件開發(fā)人員為減少bug產(chǎn)生而做的其他每一件事。所以我們現(xiàn)在就來看看這些事情。

了解你經(jīng)常使用的工具

了解你經(jīng)常使用的所有工具是很重要的，因?yàn)檫@有助于你減少編碼時產(chǎn)生的bug。

沒有辦法完全避免bug的產(chǎn)生，但是如果你對你所使用的工具的基礎(chǔ)知識非常健全的話，你可以避免產(chǎn)生一些bug。

例如，很多JavaScript用戶記不住什么是返回。而有些人記不住和數(shù)組方法的區(qū)別。

如果你不是JavaScript用戶，只需從你使用的語言中挑選一個內(nèi)置的方法或函數(shù)，然后問自己：

這個方法需要什么樣的參數(shù)？這個方法會返回什么？如果提供了一個無效的參數(shù)會發(fā)生什么？

經(jīng)常問自己上述問題，可以讓你學(xué)習(xí)到很多知識。

這就是如何讓自己保持對經(jīng)常使用的工具的基礎(chǔ)知識的更新，尤其是在你沒有太多時間主動閱讀的情況下。

編碼前的計劃

編程似乎是一個反復(fù)嘗試的工作，你需要不斷嘗試，直到正確為止。

許多初級軟件開發(fā)人員并沒有真正理解他們正在開發(fā)的程序，其中一些人在上網(wǎng)搜索報錯信息之前，其實(shí)并沒有嘗試去理解錯誤信息。

現(xiàn)在，每個人似乎都覺得編程始終與“代碼，代碼，代碼，搜索，調(diào)試”有關(guān)。

但是有必要真正了解你在做什么，以便你可以快速列出：

我們期望將什么作為輸入以及這些輸入的結(jié)構(gòu)和特征

我們期望如何處理這些輸入

我們最終期望返回的是什么

如果沒有給出預(yù)期的輸入，需要做些什么

簡而言之，對函數(shù)或程序的輸入，過程和輸出進(jìn)行規(guī)劃不僅可以幫助你減少錯誤，還可以幫助你編寫有效的測試用例。

熟悉常見的錯誤信息

如果你已經(jīng)熟悉了一個錯誤或bug，往往很容易修復(fù)。

所以，花時間研究一些常見的錯誤，并學(xué)習(xí)如何去修復(fù)這些錯誤是很重要的。現(xiàn)在我們就來談?wù)勔恍┏Ｒ姷腻e誤。

語法錯誤

每一種編程語言都有自己的規(guī)則，開發(fā)者要對違反這些規(guī)則的行為負(fù)責(zé)。

編程語言對規(guī)則的要求很嚴(yán)格，只要違反了這些規(guī)則，它們就會拋出錯誤。

例如，想象一下，你省略了一個函數(shù)或方法的括號：function{}

會拋出一個錯誤。

熟悉語法錯誤的錯誤信息，以及如何修復(fù)它，會讓你在調(diào)試時更有優(yōu)勢。

我個人注意到，大多數(shù)語法錯誤總會提到一些關(guān)鍵詞，幫助你找出代碼中出錯的部分。

返回的 "undefined"告訴我們，我們要訪問的對象或?qū)傩允遣豢捎玫摹Ｈ绻覀兠翡J地注意錯誤信息，就能找出問題所在。

你寫的代碼越多，你就越能夠避免語法錯誤。你也可以簡單地使用代碼編輯器、靜態(tài)檢查工具，能夠高亮突出語法錯誤。使用這些工具可以給你帶來很大的幫助。

邏輯/語義錯誤

邏輯錯誤是非常棘手的問題，因?yàn)樗鼈兛瓷饺ナ菦]有錯誤的--但你仍然沒有得到預(yù)期的結(jié)果。

例如，確認(rèn)這種錯誤的一個簡單方法是在瀏覽器的控制臺中檢查下面的代碼。

prompt("enter number") +3;

你可能希望輸出一個數(shù)字，但它會返回一個字符串。

簡而言之，你將不會得到預(yù)期的結(jié)果。

在編碼前進(jìn)行規(guī)劃，了解你所使用的編程語言的基礎(chǔ)知識，可以幫助你處理邏輯錯誤--前提是你要理解給你的程序要求。

編譯錯誤

你的程序可能無法編譯，因?yàn)槟憧赡苓`反了編譯器希望你遵守的一些規(guī)則。

所以，你正在編寫的程序可能無法編譯。

例如，寫一個字符串時沒有使用通常的引號，會導(dǎo)致編譯錯誤，因?yàn)樽址仨毷褂靡枴Ｋ裕a將無法編譯。

const name= Ayobami

這與語法錯誤類似，你寫的代碼越多，你就越能更好地處理編譯錯誤。

你可以通過經(jīng)常編譯或測試你的代碼來提高工作效率，減少這些錯誤。

資源錯誤

有時，你的程序可能會超過其內(nèi)存限制或用盡可用資源。

這可能會導(dǎo)致你的應(yīng)用程序停止服務(wù)或出現(xiàn)故障。

下面的代碼是一個導(dǎo)致資源錯誤的代碼的實(shí)際例子。

由于堆棧空間（即瀏覽器分配給函數(shù)調(diào)用鏈的內(nèi)存）被用完，函數(shù)崩潰或使瀏覽器變慢。

在這種情況下，該錯誤是資源錯誤，因?yàn)樗怯捎谟猛攴峙涞膬?nèi)存（資源）而發(fā)生的。

接口錯誤

有時候，我們設(shè)計的程序API是按照一定的方式來使用的，但是用戶使用程序的方式不同，就會造成錯誤。

這種錯誤被稱為接口錯誤。

例如，假設(shè)方法期望的是一個字符串，但我們卻用一個數(shù)字來代替調(diào)用它。如果程序的開發(fā)者沒有考慮到這種情況，就會導(dǎo)致錯誤。

軟件中的大多數(shù)事物都遵循標(biāo)準(zhǔn)。如果你所定義的標(biāo)準(zhǔn)沒有被遵循，你需要為你的用戶提供錯誤信息或指南，以幫助他們弄清楚他們正在錯誤地使用應(yīng)用程序。

在這種情況下，記錄你的API可以提供很多幫助。

確保你的設(shè)置與工具相互匹配

有一個適合你的工具的設(shè)置是很重要的。

有時，你的操作系統(tǒng)可能與你的應(yīng)用程序不兼容--也許是因?yàn)樗枰粋€較新版本的操作系統(tǒng)，或者它需要某個軟件。

例如，如果電腦上缺少一些微軟的VC運(yùn)行時，WampServer可能無法在Windows操作系統(tǒng)上正常運(yùn)行。

類似的事情也可能發(fā)生在Linux和macOS上。

你只需要確定你的設(shè)置是適合你的開發(fā)工作的。

對你的程序的功能要有確定性

"在數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)和物理學(xué)中，確定性系統(tǒng)是指在系統(tǒng)未來狀態(tài)的發(fā)展中不涉及隨機(jī)性的系統(tǒng)。因此，一個確定性模型將始終從一個給定的起始條件或初始狀態(tài)產(chǎn)生相同的輸出"。

那么，問題是，我們?nèi)绾巫鲆粋€確定性的程序？

你必須確定你的程序中可以接受的數(shù)據(jù)類型，拒絕任何不符合的數(shù)據(jù)。

簡而言之，你需要接受預(yù)期的數(shù)據(jù)，拒絕不符合預(yù)期的數(shù)據(jù)，或者將預(yù)期的數(shù)據(jù)通知用戶。

不懂就不要用

減少bug產(chǎn)生的最好方法之一是只使用你了解的方法、方法和類。

如果你必須使用任何你不理解的方法或樣式，在做之前先研究一下，確定對它有深入的理解。

每當(dāng)你利用你不了解的東西時，很容易給你的應(yīng)用程序引入不必要的bug。

學(xué)會準(zhǔn)確打字

打字準(zhǔn)確被低估了，因?yàn)榫幊谈嗟氖撬伎级皇谴蜃帧５诖蜃謺r準(zhǔn)確無誤可能會幫助你減少一些語法錯誤、類型錯誤或錯別字。

許多編程錯誤都是由簡單的打字錯誤引起的。

準(zhǔn)確打字的能力能夠減少開發(fā)過程中的bug。

邊調(diào)試邊觀察其他開發(fā)者

另一個有趣的提高調(diào)試技能的方法是，當(dāng)其他開發(fā)者進(jìn)行調(diào)試時，觀察他們，這有助于看到不同的調(diào)試方法。

總會有一些我們不知道或不曾使用的工具或方法來進(jìn)行調(diào)試，觀察別人的調(diào)試讓我們有機(jī)會發(fā)現(xiàn)那些我們可能不知道的工具或方法。

或者即使你知道那些不同的方法，你也可能不知道為什么或如何使用它們。

觀察別人可以影響我們重新審視這些方法和工具，最終可能提高我們的調(diào)試技能。

調(diào)試

調(diào)試是編程的核心，因?yàn)樗诰幋a時占用的時間最多。

調(diào)試主要涉及三個階段：

（1）發(fā)現(xiàn)錯誤

（2）分析并理解錯誤發(fā)生的原因

（3）修復(fù)或移除bug

發(fā)現(xiàn)錯誤

發(fā)現(xiàn)bug首先需要了解你看到的錯誤信息。

毋庸置疑，錯誤信息就是一個bug的指南。

如果你理解了錯誤信息，你就可以精確地追蹤到錯誤的位置。

但是有些錯誤可能會很繁瑣，因?yàn)樗鼈兛赡軟]有明確的錯誤信息和未知。

就像前面所說，邏輯/語義錯誤只是得不到我們想要的結(jié)果。

為了找到bug，你需要：

明確你的期望；檢查你得到的結(jié)果；比較你的期望值和實(shí)際結(jié)果，看看差異；你可以使用調(diào)試器或其他有用的工具來快速找到這些錯誤；然后，你可以根據(jù)你的假設(shè)檢查代碼的不同部分，并執(zhí)行試錯來找到錯誤。

分析并理解錯誤發(fā)生的原因

找到一個bug之后，你需要弄清楚為什么代碼會有這樣的錯誤。

這樣做可以幫助你建立一個高效的系統(tǒng)。

相反，許多開發(fā)人員只會在谷歌上搜索，并直接從StackOverflow得到的答案。

這在某些情況下是沒有問題的，但最好是了解bug的原因和為什么解決方案有效。

理解bug的原因是修復(fù)bug或刪除bug道路上的重要一步。

修復(fù)或移除bug

在找到并了解了bug的原因后，我們就要修復(fù)這個bug。

有的時候，當(dāng)你了解了bug是什么之后，你就會毫無壓力的找到解決方案。

但是，有的時候，我們的理解無論怎么努力，都找不到任何解決方案。

與其浪費(fèi)時間，不如在谷歌上搜索錯誤信息或任何你覺得合適的信息。

你也可以問另一個人，因?yàn)槠渌送鶗胁煌目捶āＫ麄兪侵辛⒌模@種中立性確實(shí)有助于修復(fù)一些bug。

所以，谷歌一下吧！

修復(fù)一個令人困擾的bug總是會帶來巨大的興奮。

但不要太過沉浸在興奮中，因?yàn)樾迯?fù)一個bug可能會引起另一個bug。

所以，首先要確保你沒有給程序引入另一個問題。

這就是為什么自動化測試很重要。

調(diào)試后

調(diào)試后需要在你已經(jīng)寫好的程序中預(yù)測有可能出現(xiàn)的bug。

它指的是你可能使用的所有機(jī)制，以確保未知的bug在危害系統(tǒng)或公司之前能夠很容易被追蹤或管理。

現(xiàn)在的問題是你如何做到這一點(diǎn)？嗯，用錯誤跟蹤系統(tǒng)。

你應(yīng)該在生產(chǎn)中擁有一個錯誤跟蹤系統(tǒng)，這樣你就可以很容易地發(fā)現(xiàn)錯誤，因?yàn)樗鼈冊谀愕膽?yīng)用程序推送到生產(chǎn)后出現(xiàn)。

有很多錯誤跟蹤器，它們只需要上網(wǎng)搜索一下就可以了。不過這里有幾個大家可以看看。

www.sentry.io

www.honeybadger.io

www.pypi.org

www.airbrake.io

www.logrocket.com

有這么多的錯誤跟蹤器，你只需要選擇一個最適合你的即可。

結(jié)語

調(diào)試是所有軟件開發(fā)人員必須培養(yǎng)的一項(xiàng)重要技能。

它是編碼的核心，如果你做得好，它可以讓你成為一個更好的開發(fā)者。

要想成為優(yōu)秀的調(diào)試高手，你必須盡可能多地學(xué)習(xí)各種調(diào)試方法，很多方法我在本文中已經(jīng)討論過了。

現(xiàn)在是時候成為一名優(yōu)秀的軟件開發(fā)人員了，而調(diào)試可以在這條路上幫助你。