O que é depuração?

Depuração corresponde ao processo de localizar e corrigir erros ou bugs no código-fonte de qualquer software. Quando o software não funciona conforme o esperado, os programadores de computadores estudam o código para determinar as causas dos erros. Eles usam ferramentas de depuração para executar o software em um ambiente controlado, verificar o código detalhado, e analisar e corrigir o problema.

De onde surgiu o termo “debugging”?

O termo “debugging” (depuração) remonta à almirante Grace Hopper, que trabalhou na Harvard University na década de 1940. Quando um de seus colegas encontrou uma mariposa impedindo o funcionamento de um dos computadores da universidade, ela disse que eles estavam “debugging” o sistema. Os primeiros registros de programadores de computadores usando os termos “bugs” e “debugging” data a década de 1950. No início da década de 1960, esses termos já eram comumente aceitos na comunidade de programação.

Por que a depuração é importante?

Bugs e erros acontecem na programação de computadores porque é uma atividade abstrata e conceitual. Os computadores manipulam dados na forma de sinais eletrônicos. As linguagens de programação abstraem essas informações para que os humanos possam interagir com os computadores de forma mais eficiente. Quaisquer tipos de softwares possuem diversas camadas de abstração com diferentes componentes que se comunicam para que uma aplicação funcione adequadamente. Quando ocorrem erros, encontrar e resolver o problema pode ser um desafio. As ferramentas e estratégias de depuração ajudam a corrigir problemas mais rapidamente e melhoram a produtividade do desenvolvedor. Como resultado, a qualidade do software e a experiência do usuário final são melhoradas.

Como funciona o processo de depuração?

O processo de depuração normalmente requer as etapas a seguir.

Identificação do erro

Desenvolvedores, verificadores e usuários finais relatam bugs que descobriram ao testar ou usar o software. Os desenvolvedores devem localizar a linha exata de códigos ou o módulo de código que está causando o bug. Esse pode ser um processo cansativo e demorado.

Análise do erro

Os codificadores analisam o erro registrando todas as alterações de estado do programa e os valores de dados. Eles também priorizam as correções de bugs com base em seu impacto na funcionalidade do software. A equipe de software também identifica um cronograma para correções de bugs, com base nas metas e nos requisitos de desenvolvimento.

Correção e validação

Os desenvolvedores corrigem o bug e executam testes para garantir que o software continua funcionando conforme o esperado. Eles também podem programar novos testes para verificar se o bug se repete no futuro.

Depuração versus teste

A depuração e o teste são processos complementares que garantem que os programas de software estão funcionando como deveriam. Após escrever uma seção completa ou a parte de um código, os programadores realizam testes para identificar bugs e erros. Uma vez que os bugs são encontrados, os codificadores podem iniciar o processo de depuração e trabalhar para solucionar quaisquer erros do software.

Quais são os erros de codificação que requerem depuração?

Os defeitos de software surgem devido à complexidade inerente ao desenvolvimento de softwares. Erros de produção menores também são observados depois que o software está ativo porque os clientes o usam de maneiras inesperadas. Veja a seguir alguns tipos comuns de erros que muitas vezes exigem o processo de depuração.

Erros de sintaxe

Um erro de sintaxe é um bug que ocorre quando um programa de computador tem uma instrução digitada incorretamente. É o equivalente a um erro de digitação ou ortografia no processamento de textos. O programa não será compilado ou executado se houver erros de sintaxe. O software de edição de código normalmente destaca esse erro.

Erros semânticos

Erros semânticos ocorrem devido ao uso indevido de instruções de programação. Por exemplo, se você estiver traduzindo a expressão x/(2 π) para Python, você pode escrever:

y = x / 2 * math.pi

No entanto, essa afirmação não está correta porque a multiplicação e a divisão têm a mesma precedência em Python e são avaliadas da esquerda para a direita. Portanto, essa expressão é calculada como (xπ)/2, conduzindo a bugs.

Erros lógicos

Erros lógicos ocorrem quando os programadores interpretam o processo detalhado ou o algoritmo de um programa de computador de forma distorcida. Por exemplo, o código pode sair de uma repetição precocemente ou pode ter um resultado de verificação incorreto. Você pode identificar erros de lógica executando o código para vários cenários de entrada e saída diferentes.

Erros de tempo de execução

Erros de tempo de execução ocorrem devido ao ambiente de computação no qual o código do software é executado. Os exemplos incluem espaço de memória insuficiente ou excedente de pilhas. Você pode resolver erros de tempo de execução colocando instruções em blocos “try-catch” ou registrando a exceção com uma mensagem apropriada.

Quais são algumas estratégias comuns de depuração?

Existem diversas estratégias usadas pelos programadores para minimizar erros e reduzir o tempo necessário para a depuração.

Desenvolvimento de programas suplementares

O desenvolvimento suplementar corresponde a desenvolver programas em seções gerenciáveis para que pequenas partes do código sejam testadas com frequência. Ao fazer isso, os programadores podem localizar quaisquer bugs que encontrarem. Isso também permite que eles trabalhem em um bug de cada vez, ao invés de vários erros, depois de programarem grandes seções de código.

Rastreamento inverso

O rastreamento inverso é um método popular de depuração, principalmente para programas menores. Os desenvolvedores trabalham de trás para frente com base em locais em que um erro fatal aconteceu para identificar o ponto exato de sua ocorrência no código. Infelizmente, o processo se torna mais desafiador à medida que o número de linhas de código aumenta.

Depuração remota

A depuração remota corresponde a depuração de uma aplicação que funciona em um ambiente separado de sua máquina local. Por exemplo, você pode usar ferramentas de depuração instaladas remotamente para resolver o bug.

Registro em log

A maioria dos programas de computador registra dados e outras informações importantes, como tempo de execução e estados do sistema operacional, em arquivos de log internos. Os desenvolvedores estudam arquivos de log para localizar e resolver bugs. Eles também usam ferramentas como analisadores de log para automatizar o processamento de arquivos de log.

Depuração em nuvem

A depuração de aplicações complexas em nuvem é um desafio porque os desenvolvedores precisam simular arquiteturas de nuvem em máquinas locais. Ao longo do tempo, diferenças de configuração podem surgir entre o ambiente em nuvem e o ambiente simulado. Isso resulta em mais bugs na produção e ciclos de desenvolvimento mais longos. Ferramentas especiais são necessárias para uma depuração em nuvem mais eficiente.

Como a AWS ajuda na depuração?

A AWS oferece suporte a iniciativas de codificação e depuração de várias maneiras diferentes.

Plug-ins para IDEs populares

Os desenvolvedores usam um ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) para programar código. A AWS tem diversos plug-ins compatíveis com IDEs e oferece suporte ao seu processo de depuração. Por exemplo, o kit de ferramentas da AWS para Eclipse é um plug-in de código aberto para o IDE do Eclipse Java, o qual facilita para os desenvolvedores desenvolver, depurar e implantar aplicações Java usando a Amazon Web Services. Da forma similar, a AWS também oferece suporte à depuração para outras linguagens por meio de plug-ins que se integram a outros IDEs populares, como:

PyCharm para Python
IntelliJ IDEA para Java e Python
Rider para .Net
WebStorm para JavaScript

Esses plug-ins oferecem suporte à depuração em nuvem para que os desenvolvedores possam depurar aplicações acessando diretamente o código em execução na nuvem.

AWS X-Ray

O AWS X-Ray é uma ferramenta de depuração que os desenvolvedores utilizam para analisar aplicações em desenvolvimento e produção. Ela abrange tudo, desde aplicações simples de três camadas até aplicações complexas de microsserviços, as quais consistem em milhares de serviços.

Com o X-Ray, você pode:

Entender a performance de sua aplicação e de seus serviços subjacentes
Identificar e solucionar as causas raiz de problemas e erros de performance
Fazer uma análise de uma visualização completa das solicitações à medida que elas são recebidas pela sua aplicação

Comece a usar o AWS X-Ray criando uma conta gratuita da AWS hoje mesmo.

O que é depuração?