Отладка по

11. Отладка программного обеспечения. Классификация ошибок, методы отладки программного обеспечения: ручного тестирования, индукции, дедукции, обратного прослеживания

Отладка по

Отладка программы — один их самых сложных этапов разработки программного обеспечения, требующий глубокого знания:

•специфики управления используемыми техническими средствами,

•операционной системы,

•среды и языка программирования,

•реализуемых процессов,

•природы и специфики различных ошибок,

•методик отладки и соответствующих программных средств. 

Отладка – это процесс локализации и исправления ошибок, обнаруженных при тестировании программного обеспечения.

 Локализацией называют процесс определения оператора программы, выполнение которого вызвало нарушение нормального вычислительного процесса. Доя исправления ошибки необходимо определить ее причину, т. е.

определить оператор или фрагмент, содержащие ошибку. Причины ошибок могут быть как очевидны, так и очень глубоко скрыты.

Вцелом сложность отладки обусловлена следующими причинами:

•требует от программиста глубоких знаний специфики управления используемыми техническими средствами, операционной системы, среды и языка программирования, реализуемых процессов, природы и специфики различных ошибок, методик отладки и соответствующих программных средств;

•психологически дискомфортна, так как необходимо искать собственные ошибки и, как правило, в условиях ограниченного времени;

•возможно взаимовлияние ошибок в разных частях программы, например, за счет затирания области памяти одного модуля другим из-за ошибок адресации;

•отсутствуют четко сформулированные методики отладки.

Всоответствии с этапом обработки, на котором проявляются ошибки, различают (рис. 10.1):синтаксические ошибки – ошибки, фиксируемые компилятором (транслятором, интерпретатором) при выполнении синтаксического и частично семантического анализа программы; ошибки компоновки – ошибки, обнаруженные компоновщиком (редактором связей) при объединении модулей программы;

ошибки выполнения – ошибки, обнаруженные операционной системой, аппаратными средствами или пользователем при выполнении программы.

Синтаксические ошибки. Синтаксические ошибки относят к группе самых простых, так как синтаксис языка, как правило, строго формализован, и ошибки сопровождаются развернутым комментарием с указанием ее местоположения. Определение причин таких ошибок, как правило, труда не составляет, и даже при нечетком знании правил языка за несколько прогонов удается удалить все ошибки данного типа.

Следует иметь в виду, что чем лучше формализованы правила синтаксиса языка, тем больше ошибок из общего количества может обнаружить компилятор и, соответственно, меньше ошибок будет обнаруживаться на следующих этапах.

В связи с этим говорят о языках программирования с защищенным синтаксисом и с незащищенным синтаксисом. К первым, безусловно, можно отнести Pascal, имеющий очень простой и четко определенный синтаксис, хорошо проверяемый при компиляции программы, ко вторым – Си со всеми его модификациями.

Чего стоит хотя бы возможность выполнения присваивания в условном операторе в Си, например:

if (c = n) x = 0; /* в данном случае не проверятся равенство с и n, а выполняется присваивание с значения n, после чего результат операции сравнивается с нулем, если программист хотел выполнить не присваивание, а сравнение, то эта ошибка будет обнаружена только на этапе выполнения при получении результатов, отличающихся от ожидаемых */ Ошибки компоновки. Ошибки компоновки, как следует из названия, связаны с проблемами,

обнаруженными при разрешении внешних ссылок. Например, предусмотрено обращение к подпрограмме другого модуля, а при объединении модулей данная подпрограмма не найдена или не стыкуются списки параметров. В большинстве случаев ошибки такого рода также удается быстро локализовать и устранить.

Ошибки выполнения. К самой непредсказуемой группе относятся ошибки выполнения. Прежде всего они могут иметь разную природу, и соответственно по-разному проявляться. Часть ошибок обнаруживается и документируется операционной системой. Выделяют четыре способа проявления таких ошибок:

• появление сообщения об ошибке, зафиксированной схемами контроля выполнения машинных команд, например, переполнении разрядной сетки, ситуации «деление на ноль», нарушении адресации и т. п.;

•появление сообщения об ошибке, обнаруженной операционной системой, например, нарушении защиты памяти, попытке записи на устройства, защищенные от записи, отсутствии файла с заданным именем и т. п.;

•«зависание» компьютера, как простое, когда удается завершить программу без перезагрузки операционной системы, так и «тяжелое», когда для продолжения работы необходима перезагрузка;

•несовпадение полученных результатов с ожидаемыми.

Примечание.

Отметим, что, если ошибки этапа выполнения обнаруживает пользователь, то в двух первых случаях, получив соответствующее сообщение, пользователь в зависимости от своего характера, степени необходимости и опыта работы за компьютером, либо попробует понять, что произошло, ища свою вину, либо обратится за помощью, либо постарается никогда больше не иметь дела с этим продуктом.

При «зависании» компьютера пользователь может даже не сразу понять, что происходит что-то не то, хотя его печальный опыт и заставляет волноваться каждый раз, когда компьютер не выдает быстрой реакции на введенную команду, что также целесообразно иметь в виду. Также опасны могут быть ситуации, при которых пользователь получает неправильные результаты и использует их в своей работе.

Причины ошибок выполнения очень разнообразны, а потому и локализация может оказаться крайне сложной. Все возможные причины ошибок можно разделить на следующие группы:

•неверное определение исходных данных,

•логические ошибки,

•накопление погрешностей результатов вычислений (рис. 10.2).

Н е в е р н о е о п р е д е л е н и е и с х о д н ы х д а н н ы х происходит, если возникают любые ошибки при выполнении операций ввода-вывода: ошибки передачи, ошибки преобразования, ошибки перезаписи и ошибки данных. Причем использование специальных технических средств и программирование с защитой от ошибок (см.§ 2.7) позволяет обнаружить и предотвратить только часть этих ошибок, о чем безусловно не следует забывать.

Л о г и ч е с к и е о ш и б к и имеют разную природу. Так они могут следовать из ошибок, допущенных при проектировании, например, при выборе методов, разработке алгоритмов или определении структуры классов, а могут быть непосредственно внесены при кодировании модуля.

Кпоследней группе относят:

ошибки некорректного использования переменных, например, неудачный выбор типов данных, использование переменных до их инициализации, использование индексов, выходящих за границы определения массивов, нарушения соответствия типов данных при использовании явного или неявного переопределения типа данных, расположенных в памяти при использовании нетипизированных переменных, открытых массивов, объединений, динамической памяти, адресной арифметики и т. п.;

ошибки вычислений, например, некорректные вычисления над неарифметическими переменными, некорректное использование целочисленной арифметики, некорректное преобразование типов данных в процессе вычислений, ошибки, связанные с незнанием приоритетов выполнения операций для арифметических и логических выражений, и т. п.;

ошибки межмодульного интерфейса, например, игнорирование системных соглашений, нарушение типов и последовательности при передачи параметров, несоблюдение единства единиц измерения формальных и фактических параметров, нарушение области действия локальных и глобальных переменных;

другие ошибки кодирования, например, неправильная реализация логики программы при кодировании, игнорирование особенностей или ограничений конкретного языка программирования.

На к о п л е н и е п о г р е ш н о с т е й результатов числовых вычислений возникает, например, при некорректном отбрасывании дробных цифр чисел, некорректном использовании приближенных методов вычислений, игнорировании ограничения разрядной сетки представления вещественных чисел в ЭВМ и т. п.

Все указанные выше причины возникновения ошибок следует иметь в виду в процессе отладки. Кроме того, сложность отладки увеличивается также вследствие влияния следующих факторов:

опосредованного проявления ошибок;

возможности взаимовлияния ошибок;

возможности получения внешне одинаковых проявлений разных ошибок;

отсутствия повторяемости проявлений некоторых ошибок от запуска к запуску – так называемые стохастические ошибки;

возможности устранения внешних проявлений ошибок в исследуемой ситуации при внесении некоторых изменений в программу, например, при включении в программу диагностических фрагментов может аннулироваться или измениться внешнее проявление ошибок;

написания отдельных частей программы разными программистами.

Отладка программы в любом случае предполагает обдумывание и логическое осмысление всей имеющейся информации об ошибке. Большинство ошибок можно обнаружить по косвенным признакам посредством тщательного анализа текстов программ и результатов тестирования без получения дополнительной информации. При этом используют различные методы:

ручного тестирования;

индукции;

дедукции;

обратного прослеживания.

Метод ручного тестирования. Это – самый простой и естественный способ данной группы. При обнаружении ошибки необходимо выполнить тестируемую программу вручную, используя тестовый набор, при работе с которым была обнаружена ошибка.

Метод очень эффективен, но не применим для больших программ, программ со сложными вычислениями и в тех случаях, когда ошибка связана с неверным представлением программиста о выполнении некоторых операций.

Данный метод часто используют как составную часть других методов отладки.

Метод индукции. Метод основан на тщательном анализе симптомов ошибки, которые могут проявляться как неверные результаты вычислений или как сообщение об ошибке. Если компьютер просто «зависает», то фрагмент проявления ошибки вычисляют, исходя из последних полученных результатов и действий пользователя.

Полученную таким образом информацию организуют и тщательно изучают, просматривая соответствующий фрагмент программы. В результате этих действий выдвигают гипотезы об ошибках, каждую из которых проверяют. Если гипотеза верна, то детализируют информацию об ошибке, иначе – выдвигают другую гипотезу.

Последовательность выполнения отладки методом индукции показана на рис. 10.3 в виде схемы алгоритма.

Самый ответственный этап – выявление симптомов ошибки.

Организуя данные об ошибке, целесообразно записать все, что известно о ее проявлениях, причем фиксируют, как ситуации, в которых фрагмент с ошибкой выполняется нормально, так и ситуации, в которых ошибка проявляется.

Если в результате изучения данных никаких гипотез не появляется, то необходима дополнительная информация об ошибке. Дополнительную информацию можно получить, например, в результате выполнения схожих тестов.

В процессе доказательства пытаются выяснить, все ли проявления ошибки объясняет данная гипотеза, если не все, то либо гипотеза не верна, либо ошибок несколько.

Метод дедукции. По методу дедукции вначале формируют множество причин, которые могли бы вызвать данное проявление ошибки. Затем анализируя причины, исключают те, которые противоречат имеющимся данным.

Если все причины исключены, то следует выполнить дополнительное тестирование исследуемого фрагмента. В противном случае наиболее вероятную гипотезу пытаются доказать.

Если гипотеза объясняет полученные признаки ошибки, то ошибка найдена, иначе – проверяют следующую причину (рис. 10.4).

Метод обратного прослеживания. Для небольших программ эффективно применение метода обратного прослеживания. Начинают с точки вывода неправильного результата.

Для этой точки строится гипотеза о значениях основных переменных, которые могли бы привести к получению имеющегося результата.

Далее, исходя из этой гипотезы, делают предложения о значениях переменных в предыдущей точке. Процесс продолжают, пока не обнаружат причину ошибки.

Источник: https://skarlupka.ru/articles.php?id=33

Отладка по протоколам HTTP и TCP/IP в 1С 8.2 и 8.3

Отладка по

Отладку можно проводить при помощи двух различных протоколов: по TCP/IP (вариант по умолчанию) и по HTTP, при этом оба протокола предоставляют достаточно похожие возможности. Собственно, эта статья и посвящена рассмотрению особенностей этих двух протоколов, также в ней рассказывается о том, что такое предмет отладки.

Кроме этого отмечу, что эта статья входит в небольшую серию статей об отладке в 1С:

Предмет отладки

Начнем с обсуждения такого понятия, как «предмет отладки». Предмет отладки — это контекст  встроенного языка, который характеризуется такими параметрами как:

  • имя пользователя;
  • тип предмета отладки;
  • номер сеанса;
  • имя компьютера и номер порта при отладки по TCP/IP;
  • имя информационной базы при отладке по HTTP.

Типы предметов отладки:

  • тонкий клиент — код исполняемый в тонком клиенте;
  • веб-клиент — код исполняемый в веб-клиенте;
  • толстый клиент — код исполняемый в толстом клиенте;
  • клиент (мобильное приложение) — код исполняемый в клиентском приложении, на мобильном устройстве (только HTTP);
  • сервер — код исполняемый на сервере;
  • сервер (файловый вариант) — код исполняемый на сервере, в файловом варианте;
  • сервер (мобильное приложение) — код исполняемый на сервере, в файловом варианте, на мобильном устройстве (только HTTP);
  • COM-соединение — код исполняемый через внешнее соединение;
  • Web-сервис — код исполняемый при вызовах методов Web-сервисов;
  • HTTP-сервис — код исполняемый при вызовах методов HTTP-сервисов;
  • фоновое задание — код исполняемый в фоновом задании;
  • фоновое задание (файловый вариант) — код исполняемый в фоновом задании (в файловом варианте);
  • фоновое задание (мобильное приложение) — код исполняемый в фоновом задании (в файловом варианте) на мобильном устройстве (только HTTP).

Подключение предметов отладки зависит от выбранного протокола отладки и поэтому будет рассмотрено ниже.

Выбор протокола отладки

Выбрать протокол отладки можно в конфигураторе: Главное меню->Сервис->Параметры->вкладка «Отладка»:

Выбор протокола отладки

При выборе варианта отладки по протоколу HTTP поля диалога становятся доступными для редактирования. Этот диалог может незначительно отличаться (доступностью полей и значениями по умолчанию) в зависимости от информационной базы.

Группа «Сервер отладки» позволяет указать, каким сервером отладки нужно воспользоваться:

  • Использовать локальный сервер отладки — вариант в основном для файловых информационных баз, в дополнительных полях можно указать адрес сетевой карты (если их несколько), а также один или несколько диапазонов портов которые будут использоваться для отладки, например: 1560:1591, 7700-8000;
  • Использовать удаленный сервер отладки — конфигуратор попытается подключиться к удаленному серверу отладки по указанному адресу и порту;
  • Использовать сервер отладки кластера — используется сервер отладки кластера серверов, кластер серверов должен быть запущен в отладочном режиме.

Группа «Имя информационной базы» позволяет указать имя информационной базы, под которым отладчик зарегистрируется на сервере отладки. Если доступ к серверу отладки защищен паролем, то этот пароль можно указать в группе «Доступ».

Протокол отладки TCP/IP

При отладке по протоколу TCP/IP отладчик ищет доступные предметы отладки на текущем или указанном компьютере. Для корректной работы отладчика (если конечно речь идет не о файловой базе на одного пользователя) очень рекомендуется нормально настроить сеть — в частности DNS-сервер и доступность отладочных портов (по-умолчанию 1560:1591).

Подключение предметов отладки

Для выполнения отладки модуля нужно подключить предмет отладки. Подключенные и доступные для подключения предметы отладки, а также настройки отладчика и автоматического подключения можно увидеть в диалоге «Предметы отладки» (меню «Отладка»->»Подключение»):

Диалог «Предметы отладки»

В список доступных предметов отладки попадают только те из них, которые отвечают следующим требованиям:

  • отладчик и предмет отладки имеют одинаковый идентификатор информационной базы;
  • в приложении включена возможность отладки (для сервера — см. первую статью серии, для клиентского приложения — соответствующий параметр командной строки либо свойство в диалоге настройки клиентского приложения либо соответствующие указания в конфигурационном файле);
  • отсутствуют в списке подключенных предметов отладки.

Настройки клиентского приложения («Сервис»->»Параметры»)

Кнопка «Настройка…» открывается окно с настройками:

Настройки отладчика

В этом окне можно изменить отладочные порты которые будет сканировать отладчик в поисках подходящих предметов отладки. Кроме этого можно узнать адрес отладчика (строка «Отладчик:»), этот адрес пригодится при различных видах отладки в файловых базах (подробнее об этом в следующей статье).

Некоторые типы предметов отладки остаются доступными для подключения очень непродолжительное время, в этом случае нужно воспользоваться настройками автоматического подключения предметов отладки:

Настройки автоматического подключения

Настройку отладки сервисов (Web, HTTP, OData) в файловой базе следует выполнять в диалоге публикации на веб-сервере (подробнее об этом в следующей статье).

Протокол отладки HTTP

Отладка по протоколу HTTP доступна начиная с версии технологической платформы 8.3.7. При этом для отладки клиент-серверной информационной базы  сервер должен быть запущен в режим отладки по протоколу HTTP, о том как это сделать читайте в предыдущей статье серии.

Основное отличие отладки по протоколу HTTP заключается в наличии специального приложения — сервер отладки, который занимается координацией процесса отладки. Отладчик и предметы отладки общаются с сервером отладки по протоколу HTTP, поэтому нужно убедиться, что протокол HTTP не блокируется какими-либо прокси-серверами, брандмауэрами или чем-то другим.

Сервер отладки

Сервер отладки обычно запускается конфигуратором (в файловом варианте) или кластером серверов (если кластер запущен в режиме отладки).

Кроме этого сервер отладки может быть запущен вручную — для реализации нетривиальных сценариев отладки.

Сервер отладки (dbgs) находится в каталоге bin, параметр –help покажет информацию об имеющихся параметрах запуска (там все довольно понятно), пример запуска:

C:\Program Files\1cv8\8.3.13.1513\bin\dbgs -a 192.168.0.170 -p 4000

Проверяем:

Сервер отладки готов к работе

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.