تعتبر كلمة Bug من أكثر الكلمات استخداماً في مجال البرمجيات؛ لكنها ليست كلمة لطيفة! يتم وصف الأخطاء على أنها مشكلات تغير سلوك البرنامج بشكل غير مرغوب فيه أو تعطي مخرجات لم يتوقعها المستخدم ولا المطور. يمكن أن يكون للأخطاء تأثير واسع النطاق على أداء المنتج، بدءاً من المشكلات البسيطة التي يمكن تجاهلها وحتى المشكلات الكبرى التي تجعل استخدام البرنامج مستحيلاً. ومع ذلك، لتوفير تجربة مستخدم مرضية للغاية، يجب أن نقوم بإصلاح الأخطاء.
في هذا المقال من مدونة Quora للإجابة على سؤال “ما هو الـ bug في البرمجة؟” في الأقسام التالية سنصف أنواع وطرق إصلاح الـ Bug. وفي نهاية المقال، سنجيب على أسئلتك الشائعة حتى تتمكن من فهم وتحليل الخلل وحله من منظور أوسع. يتم تدريس عملية تعلم كيفية إصلاح الاخطاء بشكل كامل في دورة تعلم أساسيات البرمجة بلغة بايثون في Akwad وسوف يغطي احتياجاتك في هذا المجال. إذا كنت تريد معرفة هذا الموضوع بطريقة أكثر تخصصية أكثر، فارجع إلى الصفحة السابقة وقم بالتسجيل في الدورة إذا كنت ترغب في ذلك.
ما هو الـ Bug؟
“ما هو الـ Bug في البرمجة؟” سؤال يواجهه الكثير من المتعلمين في بداية تعلم البرمجة. في الواقع، يشير الخطأ او الـ Bug إلى أي خلل في البرنامج يؤدي إلى التصرف بطرق غير متوقعة وغير مرغوب فيها. يمكن أن تتراوح هذه العيوب من الاستجابات غير المنطقية أو غير الصحيحة إلى الأعطال غير المتوقعة، أو تعطل النظام، وما إلى ذلك. تنتج الأخطاء عادةً عن أخطاء في الكود مثل أخطاء في بناء الجملة أو المنطق أو معالجة البيانات.
عادةً ما يتم وضع الأخطاء الكبيرة التي تعطل أداء البرنامج أو تخلق خطراً في فئة الأخطاء العاجلة ذات الأولوية العالية؛ ومن بين هذه الأخطاء الموجودة في بوابات الدفع والثغرات الأمنية في البرامج التي تتيح الوصول المجاني للمتسللين.
جميع أنواع الأخطاء البرمجية مع الأمثلة
إن وجود الأخطاء البرمجية أمر لا مفر منه في عالم تطوير البرمجيات. من خلال معرفة نوع الخطأ، يستطيع المبرمجون التعرف عليه وإصلاحه بسرعة. في القسم التالي، سنصف أنواع الأخطاء البرمجية.
الأخطاء النحوية
الأخطاء النحوية هي أخطاء في بنية أو بناء جملة لغة برمجة تمنع تنفيذ التعليمات البرمجية بشكل صحيح. عادةً ما يتم اكتشاف الأخطاء النحوية بواسطة المترجم أو المترجم الفوري؛ برنامج يقوم بترجمة التعليمات البرمجية من نص يمكن قراءته بواسطة الإنسان إلى تعليمات يمكن للآلة فهمها. غالباً ما تنتج أخطاء بناء الجملة عن أخطاء بسيطة مثل إساءة استخدام العلامات، أو استخدام علامات الترقيم في أماكن خاطئة في التعليمات البرمجية، أو الفواصل المنقوطة المفقودة. كما تساهم الأخطاء الأكثر تعقيدًا في حدوث هذه الأخطاء؛ بما في ذلك استخدام تعبير غير صالح أو وضع أقواس غير صحيحة.
الأخطاء الأمنية
الأخطاء الأمنية تجعل البرنامج أو موقع الويب عرضة لنقاط الضعف، والوصول غير المصرح به إلى معلومات المستخدم الحساسة، و الهجمات السيبرانية. تشكل هذه الأخطاء خطراً كبيراً على المستخدمين ويجب أن تؤخذ على محمل الجد ويتم إصلاحها. نظراً لأهميتها وطبيعتها الضعيفة، تعد الأخطاء الأمنية من بين أكثر الأخطاء حساسية ويجب معالجتها بجدية. تعد ثغرات XSS والأخطاء المنطقية والتشفير من أكثر الأخطاء الأمنية شيوعاً.
الأخطاء الوظيفية
تحدث الأخطاء الوظيفية عندما لا تعمل ميزة معينة أو البرنامج بأكمله بشكل صحيح بسبب خطأ ما. تعتمد خطورة هذه الأخطاء على الميزات المتأثرة. ببساطة، إذا كان أي مكون في تطبيق أو موقع ويب لا يعمل كما هو محدد ومبرمج، فإنه يعتبر خطأً وظيفياً. على سبيل المثال، عدم قيام المستخدم بتسجيل الدخول إلى النظام بالضغط على زر تسجيل الدخول، وعدم إضافة المنتج إلى سلة التسوق عند الضغط على زر الإضافة إلى سلة التسوق، ويتم تصنيف مربع البحث الذي لا يستجيب لطلب المستخدم على أنه وظيفي البق.
أخطاء التوافق
يحدث خطأ التوافق عندما لا يكون البرنامج أو البرنامج متوافقاً مع أجهزة المستخدم أو نظام التشغيل أو المتصفح. غالباً ما تنتج أخطاء التوافق عن اختلافات في إعدادات الأجهزة أو البرامج، مثل الإصدارات المختلفة من نظام التشغيل أو برامج التشغيل غير المتوافقة. يعد تغيير الخط في المتصفحات المختلفة، وتغيير لون خلفية البرنامج في أنظمة التشغيل المختلفة، ومشاكل تشغيل الألعاب على أجهزة الكمبيوتر القديمة، ومشاكل متصفح الويب التي تجعل من المستحيل استخدام مواقع ويب أو ميزات معينة، من بين أخطاء التوافق.
أخطاء قابلية الاستخدام
الأخطاء الوظيفية، والمعروفة أيضاً باسم عيوب قابلية الاستخدام وأخطاء تجربة المستخدم، هي مشكلات في البرامج تجعل من الصعب على المستخدمين أداء المهام أو تحقيق الأهداف ويكون لها تأثير سلبي على تجربتهم. تتضمن بعض أمثلة الأخطاء الوظيفية صعوبة التنقل في موقع ويب أو صفحة تطبيق، وعملية تسجيل مستخدم غير صحيحة، ورسائل خطأ ذات نص أو معنى غير واضح، وقوائم غير فعالة.
الأخطاء المنطقية
يحدث الخطأ المنطقي عندما يكون هناك خطأ في التدفق المنطقي للبرنامج ويجعل عملية تنفيذه صعبة. يمكن أن تؤدي هذه الأخطاء إلى سلوك غير متوقع أو غير صحيح وتجعل من الصعب تشخيصها وإصلاحها. يتسبب الخطأ المنطقي أحيانًا في حدوث أعطال مفاجئة في البرنامج أو موقع الويب. يمكن أن تحدث هذه العيوب في أي نوع من البرامج، بدءاً من البرامج النصية الصغيرة وحتى البرامج الكبيرة. يمكن أن يكون سببها عوامل مختلفة مثل الافتراضات غير الصحيحة من قبل المبرمج حول البيانات أو مدخلات المستخدم، والتفاعلات غير المتوقعة بين أجزاء مختلفة من البرنامج، والأخطاء في تنفيذ الخوارزميات أو هياكل البيانات. تعتبر الحلقات التي لا نهاية لها، والتحويل غير الصحيح لنوع البيانات، والمتغيرات غير المهيأة من الأخطاء المنطقية الشائعة.
طرق إصلاح الأخطاء
تصحيح الأخطاء هو عملية تحديد وإصلاح الأخطاء في البرنامج والموقع الإلكتروني، وهي تعتبر مسألة مهمة في تطوير البرمجيات. يمكن أن يكون تصحيح الأخطاء مهمة صعبة، خاصة بالنسبة للمبتدئين. ومع ذلك، سنذكر طرق إصلاح الأخطاء أدناه حتى تتمكن من تحديد وإصلاح الأخطاء في التعليمات البرمجية والبرامج الخاصة بك بنفسك.
استخدم أدوات التصحيح
إحدى أفضل الطرق لتصحيح أخطاء البرامج والبرامج هي استخدام أدوات تصحيح الأخطاء. العديد من أدوات تصحيح الأخطاء الشائعة مثل Lightrun وGhidra وInteractive Disassembler وFusion Reactor متاحة للعامة وقادرة على اكتشاف الأخطاء وإصلاحها. NUnit وJMockit عبارة عن أدوات آلية تساعد المطورين في الاختبار على مستوى الوحدة.
إخراج الطباعة
إذا كان بإمكانك تتبع منطقة التعليمات البرمجية التي تحتوي على خطأ، فيمكنك تحديد الخطأ عن طريق طباعة مخرجات نفس الجزء من التعليمات البرمجية – والتي تسمى Print Statements باللغة الإنجليزية. تعد طباعة القيم والسلاسل المستخدمة في هذا الجزء المعين من التعليمات البرمجية هي الطريقة الثانية لتصحيح الأخطاء. هذه الطريقة مفيدة بشكل خاص عند استخدام الحلقات المتداخلة؛ لأنه يمكنك طباعة مخرجات كل حلقة لتحديد تدفق القيم عبر الكود. حتى إذا لم تتمكن من العثور على خطأ بهذه الطريقة، فإن طباعة المخرجات يمكن أن تساعد في تحديد المكان الذي يحتوي فيه برنامجك على نتيجة غير مقصودة.
اكتب كوداً نظيفاً
نصيحة أخرى لإصلاح جميع أنواع الأخطاء بطريقة سهلة هي كتابة تعليمات برمجية نظيفة. مثل الرسم والموسيقى والأدب، تعتبر البرمجة فناً. عندما تجعل التعليمات البرمجية الخاصة بك أبسط وأنظف وأكثر قابلية للقراءة، فإن ذلك يساعدك على فهمها بسهولة أكبر. يعد العثور على الأخطاء في التعليمات البرمجية النظيفة والمنظمة أسهل بكثير من العثور على التعليمات البرمجية الفوضوية. يمكنك استخدام التعليقات في أجزاء مختلفة من التعليمات البرمجية الخاصة بك لإرشادك عند التحقق من الأخطاء.
التعليق
تسمح كل لغة برمجة للمطور بكتابة التعليقات. عندما تقوم بالتعليق على وظيفة معينة أو جزء من التعليمات البرمجية، يتجاهلها المترجم عند تشغيل البرنامج. لهذا السبب، يمكنك استخدام التعليق لتجاهل جزء من التعليمات البرمجية والتحقق من الأخطاء والإخفاقات في التفاعل بين أجزاء مختلفة من البرنامج. هذه التقنية هي وسيلة فعالة لإصلاح العديد من الأخطاء.
تحليل الجودة
هناك العديد من الأدوات التي يمكن أن تساعدك في التحقق من جودة التعليمات البرمجية الخاصة بك. تعتبر هذه الأدوات مفيدة في تحليل التعليمات البرمجية الثابتة، ومن خلالها يمكنك تطوير تطبيق وبرنامج فعال وخالي من الأخطاء. أثناء تعلم فن تطوير البرمجيات، يجب عليك أيضاً التركيز على تحليل جودة التعليمات البرمجية الخاصة بك. أثناء مرحلة فحص الجودة، يمكنك إزالة أي أخطاء متبقية في البرنامج.
العثور على الإصلاح في الخطأ
تحتوي معظم الأخطاء النحوية على حل مدمج؛ بهذه الطريقة، في مواجهة هذه الأخطاء، سيظهر لك محرر التعليمات البرمجية السطر الذي حدث فيه الخطأ. عندما تحصل على هذه الأنواع من الأخطاء، يمكنك العودة مباشرة إلى التعليمات البرمجية الخاصة بك وإصلاحها.
استخدام محركات البحث
إذا لم تساعدك الحلول الموجودة، فإن أفضل طريقة هي استخدام محركات البحث والبحث عن الأخطاء فيها للتعمق أكثر. انسخ الجزء المهم من رسالة الخطأ والصقه في Google أو Bing. من المؤكد أن أشخاصاً مثلك واجهوا هذه المشكلة من قبل وقد قدم الخبراء الحل. للحصول على نتائج بحث أفضل، يمكنك إضافة كلمات رئيسية ذات صلة وتغيير رسالة الخطأ لتصبح أكثر عمومية وتحصل على المزيد من النتائج.
يعد Google دائماً مكاناً جيداً للتحقق من الأخطاء؛ ولكن يمكنك إعادة قراءة أدلة لغة البرمجة على MDN Web Docs أو البحث مباشرة عن المنشور الموجود على Stack Overflow. Stack Overflow هو مجتمع رائع من المبرمجين الذين يشاركون معارفهم ويبنون أشياء رائعة.
تحقق من الكود الخاص بك مع كود الآخرين
ليس من المعتاد أن تجد شخصًا قام بما تريد القيام به بالضبط؛ ولكن لا تزال تواجه نفس الخطأ. اقرأ قليلاً من التعليمات البرمجية الخاصة بهم ومعرفة ما إذا كانت قابلة للمقارنة بك. حتى لو كان الكود الخاص بهم مختلفاً تماماً، فقد يكون السطر أو السطران اللذان تسببا في الخطأ متشابهات جداً مع كودك. في هذه الحالة، يمكنك العثور على الحل وإصلاح خطأ التعليمات البرمجية الخاص بك.
تنفيذ الحل
من خلال الحصول على الاستجابة من أي مصدر، قم بتنفيذها في التعليمات البرمجية الخاصة بك. في أسوأ الحالات، لم يتم إصلاح الخلل وعليك تجربة طرق أخرى؛ ولكن في أفضل الأحوال، مع نفس الإجابة الأولى، تم إصلاح خطأ التعليمات البرمجية الخاص بك ويمكنك استخدامه لبرامجك التالية. يعد استكشاف الأخطاء وإصلاحها خطوة بخطوة فعالاً للغاية ويمنحك رؤية شاملة لسبب الخطأ.
اطرح سؤالا
ربما لا تكون الإجابة على سؤالك موجودة في مصادر مثل Stack Overflow. لذلك من الأفضل أن تطرح سؤالك حتى يتمكن الخبراء من تقديم الحلول الممكنة. قد تكون أنت أول من يفعل شيئاً جديداً ومبتكراً تماماً، ولهذا السبب لم يواجه أي شخص آخر مثل هذا الخطأ. اكتب سؤالك مع الكود الذي كتبته في منتديات البرمجة وانتظر الإجابة.
الراحة والابتعاد عن مكان العمل
تعد الراحة والابتعاد عن مساحة العمل والبرمجة طريقة بسيطة يمكن أن تساعدك في إصلاح الأخطاء والأخطاء البرمجية. قد يكون هذا الحل غريباً بالنسبة لك؛ لكنها سريعة الاستجابة وتعمل لكثير من الناس. تعد كتابة التعليمات البرمجية وتتبع أخطاء البرنامج مهمة تستغرق وقتاً طويلاً وتستهلك الطاقة ومرهقة؛ لكن أثناء قيامك بذلك، إذا منحت نفسك فترة راحة وهدأت عقلك، فسوف تعود قوتك وكفاءتك.
بعض الأمثلة على الأخطاء في منتجات الشركات الشهيرة
في هذا القسم، سنستعرض ثلاثة أخطاء حدثت في عام 2021 في منتجات Apple وMeta وMicrosoft.
- في نوفمبر 2021، أصدرت شركة Apple تحديثاً للبرنامج لإصلاح ثغرة أمنية حرجة سمحت للمتسللين بالتحكم في أجهزة المستخدمين. أثر هذا الخطأ على أنظمة تشغيل Apple macOS وiOS وسمح للمتسللين بتثبيت البرامج الضارة وسرقة البيانات الحساسة والمزيد.
- في أكتوبر 2021، تسبب خطأ برمجي في انقطاع الاتصالات على نطاق واسع على فيسبوك وإنستغرام وواتساب. أثّر هذا الخطأ على طريقة توجيه حركة المرور بين الخوادم والأنظمة الأساسية وتسبب في عدم قدرة المستخدمين على الوصول إلى الخدمات أو استخدامها لعدة ساعات.
- في سبتمبر 2021، أصدرت Microsoft تصحيحاً طارئاً لإصلاح ثغرة أمنية مهمة جداً وخطيرة في نظام التشغيل Windows. سمح هذا الخطأ، المعروف باسم PrintNightmare ، للمتسللين بالتحكم في أنظمة المستخدمين وسرقة البيانات الحساسة.
الفرق بين الـ Bug و Error
كما قلنا، الـ Bug هو خطأ في بناء الجملة أو منطق التعليمات البرمجية أو معالجة البيانات الذي يؤدي إلى سلوك غير مرغوب فيه أو غير متوقع للبرنامج. تسمح الأخطاء بتشغيل البرنامج؛ لكنها تجعله عرضة لنقاط الضعف التي تكون في بعض الأحيان خطيرة للغاية.
الـ Errors من ناحية أخرى، هي أخطاء يرتكبها المبرمج، بما في ذلك كتابة بناء جملة غير صحيحة وحلقات لا نهاية لها. إذا كان هناك خطأ، فلن يتم تشغيل البرنامج.
فيما يلي، سوف نتحقق من الفرق بين الخطأ والخطأ على شكل جدول.
| Error | Bug |
| ويحدث بسبب خطأ أو سوء فهم من جانب المبرمج في الكود المصدري | يحدث ذلك بسبب وجود خلل في نظام البرنامج. |
| يكتشف متى تكون التعليمات البرمجية على وشك التجميع وتمنع تجميعها. | يتم اكتشافه أثناء التجميع وقبل تنفيذ البرنامج أو إنتاجه. |
| يحدث بسبب الإشراف البشري. | قد يكون سبب ذلك إشرافاً بشرياً أو لأسباب غير بشرية مثل مشكلات التكامل وتكوين البيئة وما إلى ذلك. |
ما هو الـ Bug وكيفية اصلاحه؟ لقد تعلمنا
ان تعد أخطاء البرامج ومواقع الويب مشكلات في كود البرنامج مما يؤدي إلى إفساد المخرجات وإنشاء صورة غير ممتعة في ذهن المستخدم. تعد هذه العيوب جزءًا من دورة حياة تطوير البرامج (SDLC) التي تحدث آلاف المرات في عملية الترميز او التكويد ولا يمكن تجنبها.
خلافاً للاعتقاد الشائع، فإن الأخطاء البرمجية ليست دائماً ضارة بالكود الخاص بك؛ حلها سيساعدك على اكتساب خبرة في البرمجة ومع الممارسة المستمرة سيكون من الأسهل عليك اجتياز مرحلة تصحيح الأخطاء.
أسئلة مكررة
ما هو الـ Bug في البرمجة؟
يصف الـ Bug مشكلة في البرمجة تؤدي إلى سلوك لا يتوقعه المستخدم والمطور.
ما هي طرق اصلاحات الـ Bug
يعد استخدام أدوات تصحيح الأخطاء وطباعة المخرجات من أقسام التعليمات البرمجية وكتابة الاكواد البرمجية النظيفة والتعليق وتحليل جودة البرنامج والراحة من طرق إصلاح الأخطاء.
كيفية التعرف على الخلل في البرنامج؟
هناك نوعان من الاختبارات للعثور على أخطاء البرامج: الاختبار الوظيفي، بما في ذلك اختبار النظام والواجهة وما إلى ذلك، والاختبار غير الوظيفي، بما في ذلك اختبار الأداء والأمان والتوافق والتحليل.
