Öncelikle hata ayıklama, ekranına bakıp bilgisayarının senden neden nefret ettiğini merak etmek anlamına gelmez. 🤭
Hata ayıklama, kötü kodlama, mimari veya uygulama nedeniyle ortaya çıkabilecek hatalar (bug) ve güvenlik açıkları gibi yazılım uygulamalarındaki sorunları izleme ve ortadan kaldırma sürecine denir.
Hata ayıklamanın amacı, yazılımın amaçlandığı gibi davranmasını ve güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlamak için bu sorunları düzeltmektir. Bu hatalar uygulamanın veya sistemin başarısız olmasına, zayıf performansa veya yanlış sonuçlara yol açabilir.
Evet, hata ayıklama süreci zaman alıcı ve can sıkıcı olabilir. Ancak sistemin ve programın düzgün çalışması için oldukça önemlidir. Yani hata ayıklama, yazılım geliştirmenin önemli bir parçasıdır. Kod yazma kalitesini korumak ve performansı optimize etmek için olmazsa olmazdır diyebiliriz.
Bu işlem, yalnızca bir bilgisayar programının çökmesine neden olan kodlama hatalarını düzeltmekle ilgili değildir. Aynı zamanda yanlış veya beklenmeyen sonuçlara yol açan sorunları çözmekle de ilgilidir.
Hata ayıklama, günlük kaydı tutmak, küçük, kontrollü birimlerde yürütmek (test etmek) veya kodu statik olarak incelemek (kod incelemesi ve statik analiz) gibi birçok başka yöntemle gerçekleştirilebilir. Yazının ilerleten kısımlarında bazı araç ve teknikleri ayrıca ele alacağız. 👇
“Hata Ayıklama” Terimi Nasıl Ortaya Çıktı?
"Bug" terimi, mekanik arızalar için kullanılırken, bilgisayarlarda bu anlamda ilk kez 1940'larda Amiral Grace Murray Hopper tarafından kullanıldı.
Hopper ve ekibi, çalıştıkları bilgisayarda bir güve bulduklarında, bu duruma "bug" (hata) dediler. 🪲Yani, bu terimin çok gerçek bir kökeni var. Neyse ki artık bilgisayarlardan gerçek böcek çıkarmak zorunda kaldığımız günler geride kaldı. :)
Hopper, ilk derleyiciyi yazan kişi olarak da bilinir. "Hata ayıklama" terimi aslında daha önce havacılıkta kullanılmış ve Thomas Edison’un bile 1878’de bu terimi teknik bir hata anlamında kullandığına dair kanıtlar var.
Yazılımdaki Hata Türleri Nelerdir?
Uygulamanın bekleneni yapmamasına veya hiç çalışmamasına neden olabilecek çeşitli hata türleri vardır. Aşağıda bazılarını listeledik:
Söz Dizimi Hataları (Syntax Errors)
Söz dizimi, bir programlama dilini tanımlayan "kurallara" atıfta bulunur. Bu nedenle söz dizimi hataları, programlama dili kurallarını bozmaktan kaynaklanır. Parantez, virgül veya yazım yanlışındaki bir hata saatlerce hata aramana neden olabilir. 🤭
Mantıksal Hatalar (Logical Errors)
Uygulama gerektiği gibi çalışmadığında mantıksal bir hata oluşur. Daha açık olacaksak, bu tür hatalar teknik olarak doğrudur ancak yanlış yönlendirmelere sahip söz dizimini içerir. Aşağıdaki örneğe bakalım:
Yukarıdaki for döngüsünde, 10'un altındaki tüm çift sayıları üretmeye çalışıyoruz. Yukarıdaki kod çalışınca şu çift sayıları verir: 2, 4, 6, 8 ve 10.
Ancak sonuçlarda bir sorun var. 10’dan küçük sayılar bile “0” sayısını içermelidir. Döngümüzü 0 yerine 1’den başlayacak şekilde ayarladığımız için ilk çift sayı olan sıfırı kaçırıyoruz. Bu örnekte söz dizimi doğru olduğu için, mantıksal hataların tespit edilmesi zor olabilir.
Çalışma Zamanı Hataları (Runtime Errors)
Uygulama yürütürken, yürütme durduğunda bir çalışma zamanı hatası oluşur. Bazen, çalışma zamanı hataları uygulamayı çalıştırdığımız ortamdan kaynaklanabilir. Ya da daha fazla bellek gerektiren bir uygulamanın veya mantıksal hata gibi başka bir hata türünün sinyali olabilir.
Hata Ayıklama Adımları
Hata ayıklamayı gerçekten anlamak, daha yönetilebilir ve belki de keyifli hale getirmek için izleyebileceğimiz beş basit adım vardır:
Adım 1: Hata hakkında bilgi topla
Başlangıç seviyesindeki bir yazılımcı olarak, yazım hatası yapman kaçınılmaz bir durum. Programlamanın en zaman alıcı, en korkutucu aşaması olarak bile nitelendirebilirsin. Bu nedenle, bu tür hataları göz önünde bulundurmak önceliklerin arasında olmalı. Hata mesajlarını okuyup anlamaya çalışabilirsin.
Adım 2: Hatanın kaynağını bul
Bu adımda, hatanın kaynağını belirlemeye çalış. Ufacık bir noktalı virgül bile saatlerce hatayı aramana neden olabilir. Hatanın ne zaman ortaya çıktığını anlaman için hatayı "yeniden oluşturman" gerekebilir. Ayrıca, kodun bazı bölümlerini yorum satırı yaparak programın hangi bölümünün hataya neden olduğunu görebilirsin.
Adım 3: Hatayı tespit et
Hatanın oluştuğu bölgeyi daralttıktan sonra, hatanın tam olarak ne olduğunu belirlemen gerekir. Bunun için bir hipotez oluşturabilirsin. Örneğin, hatanın bir form alanından kaynaklandığını fark edersen, yanlış bir veri türü kullanmış olabileceğini düşünebilirsin.
Adım 4: Hatanın nasıl düzeltileceğini belirle
Hipotezinizi oluşturduktan sonra test etme aşamasına geçebilirsin. Bunu, hata düzelene kadar tekrarlaman gerekir. Bazen çözüm hemen belirgin olmayabilir; bu durumda StackOverflow gibi platformlardan benzer hataların çözümlerini araştırabilirsin. Dilersen Coderspace Discord sunucusundaki diğer yazılımcılardan da yardım isteyebilirsin.
Adım 5: Uygulama ve test
Hatanın düzelip düzelmediğini görmek için kodunu tekrar çalıştır. Test etmek, hatayı düzeltirken başka sorunlara yol açmadığından emin olmanın etkili bir yoludur.
Bazen, tüm çabalarına rağmen hatayı tamamen çözemeyebilirsin. Bu durumda geçici bir çözüm bularak uygulamanın çalışmaya devam etmesini sağlayabilirsin.
Son olarak, çözümünü belgelemeyi unutma. Çözümü belgelendirmek, aynı sorunla karşılaşman durumunda işini kolaylaştıracaktır.
Hata Ayıklama Stratejileri Nelerdir?
Yazılımcı olarak, hata ayıklama günlük işinin bir parçası. Ne kadar sık olur? Hemen hemen her gün. 😱 Bu durumda, hata ayıklamayı daha hızlı, verimli ve hatta keyifli hale getirmek için neler yapabilirsin?
1. Aktif Hata Ayıklama
Bu teknik, hata ayıklayacağın kod satırlarını azaltmayı içerir. Bunun bir yolu, kodunun parçalarını yorum satırı yaparak, hatanın kaynağını daraltmaktır.
2. Print İfadeleri Eklemek
Hatanın nerede olduğunu daraltmak için her birkaç satırdan sonra veya tek bir satırdan sonra print ifadeleri ekleyebilirsin.
3. Hata Ayıklayıcı Kullanmak
Tüm hataları kendin bulmak zorunda değilsin. Hata bulmana yardımcı olan araçlar, hata ayıklayıcı (debugger) kullanabilirsin. Zaten bazı IDE'ler (Entegre Geliştirme Ortamları) ve metin düzenleyiciler, yerleşik hata ayıklayıcılara sahiptir. Onlardan da yararlanabilirsin.
4. Ara Noktalar (Breakpoints) Kullanmak
Ara noktalar, kodun çalışmasını durduran noktalardır. Ancak bunlar hatadan dolayı değil, tamamen yazılımcıların durdurduğu noktalardır. Koduna ara noktalar ekleyerek, hata tespit sürecini kolaylaştırabilirsin. Bu ara noktalar IDE’lere, metin düzenleyicilere veya tarayıcıların geliştirici araçlarına eklenebilir.
5. Testler Yazmak
Şimdiye kadar incelediğimiz tüm teknikler "reaktif hata ayıklama" olarak adlandırılabilir. Test yazmak ise "proaktif hata ayıklama"dır.
Yazılımcılar, kod yazmadan önce programın ne yapacağını simüle eden basit bir test programı yazarlar. Örneğin, JavaScript için Mocha veya Jasmine gibi kütüphaneler kullanılarak testler çalıştırılır ve hatalar tespit edilip düzeltilir. Bu yöntemle yazman gereken kodun bir "örneğini" oluşturmuş olursun.
Hata Ayıklama Araçları
Hata ayıklama araçları, diğer programlar tarafından sorunları tanımlamak, test etmek ve hata ayıklamak için kullanılan yazılım programlarıdır. Bu araçlar, uygulamanın yürütülmesi, bellek kullanımı, değişkenler ve diğer ilgili veriler hakkında ayrıntılı bilgi sağlayarak yazılım sorunlarını giderme ve hata ayıklamaya yönelik sistematik bir yaklaşım sunar.
En iyi hata ayıklama araçlarının genellikle projenin özel gereksinimlerine, geliştirme ortamına ve yazılımcıların kişisel tercihlerine bağlı olduğunu unutmayalım.
Hadi gel, hata ayıklama araçlarına bir göz atalım 👇.
Hata ayıklayıcılar
Hata ayıklayıcılar, yazılımcıların kodun yürütülmesini izlemelerine ve alışılmadık davranış veya hataların temel nedenlerini saptamalarına yardımcı olan özellikler sunar. Bağımsız hata ayıklayıcılar mevcut olsa da, Visual Studio gibi bazı IDE'ler yerleşik hata ayıklayıcılar içerir.
Yaygın olarak kullanılan bazı hata ayıklayıcılar şunlardır:
- GDB (GNU Debugger): C ve C++ da dahil olmak üzere birçok bilgisayar programlama dili için çalışan taşınabilir bir hata ayıklayıcıdır.
- PDB (Python Debugger) : Python bilgisayar programlama dili için bir hata ayıklayıcıdır.
- JDB (Java Debugger) : Java programları için bir komut satırı hata ayıklayıcısıdır.
- Visual Studio Debugger : Microsoft Visual Studio IDE'ye entegre edilmiş, öncelikli olarak .NET dilleri ve C++ için güçlü bir hata ayıklayıcıdır.
- Chrome Geliştirici Araçları : Google Chrome tarayıcısına doğrudan yerleştirilmiş, JavaScript hata ayıklama yeteneklerini içeren bir dizi web geliştirici aracıdır.
- Firebug : Firefox için artık kullanılmayan ancak etkili bir web geliştirme ve hata ayıklama aracıdır.
- Xdebug : Güçlü hata ayıklama ve profilleme için bir PHP uzantısıdır.
Sürüm kontrol sistemleri
Muhtemelen kodunu depolamak için GitHub'ı kullanmışsındır. Eğer öyleyse, kod değişikliklerini takip etmeni mümkün kılan sürüm kontrol sistemi Git ile karşılaşmışsındır. Git hata ayıklamana, kodun önceki sürümlerini yüklemene ve kodun farklı sürümlerini karşılaştırmana yardımcı olabilir.
Test framework’leri
Birim test frameworkleri, sıklıkla test için kullanılsalar da hata ayıklamaya yardımcı olabilir. Yazılımcılara, yazılımın belirli alanlarını izole eden otomatik testler oluşturma ve çalıştırma yeteneği verirler. Çok sayıda birim test framework’ü bulunur. Programlama dili, geliştirme ortamı ve belirli hata ayıklama gereksinimleri araç seçimini etkiler.
Tarayıcı hata ayıklama araçları
Çoğu tarayıcının hata ayıklama konsolları vardır. Chrome'da Chrome Geliştirici Araçları, Firefox'ta ise Firefox Geliştirici Araçları bulunur. Windows ve Linux'ta her ikisinde de F12'ye basarak, macOS'ta Cmd + Opt + I tuşlarına basarak ulaşabilirsin.
Yapay zeka hata ayıklama araçları
Yapay Zeka (AI) sayesinde artık hata ayıklamaya yardımcı olacak daha fazla seçeneğimiz var. ChatGPT gibi üretken yapay zeka araçlarını kullanarak hata bulma sürecini kolaylaştırabilirsin. ChatGPT hatanın nasıl düzeltileceğine dair önerilerde bile bulunabilir. Ayrıca GitHub Copilot ve codeQL gibi yapay zeka kodlama araçlarından da yardım alabilirsin.
Debugging vs. Test
Test etme ve hata ayıklama, geliştirmede birbirini tamamlayan süreçlerdir. Sonuçları farklı olsa da, hem test etme hem de hata ayıklama hatasız kod üretmek için kullanılır.
Test etme, yazılım geliştiricilerinin hatalar oluştuğunda sisteme ne olduğunu anlamalarını sağlar. Bu testler, geliştiricilerin bir sistemin ne zaman başarısız olduğunu ve hatanın bir yazılım parçası üzerindeki etkilerini bilmelerine yardımcı olur.
Özünde test etme, yazılım geliştirmenin önemli bir parçasıdır, ancak bir hatanın neden oluştuğunu açıklamaz. İşte bu noktada debugging terimi ortaya çıkar.
Hata ayıklama stratejileri ve araçları, geliştiricilerin hataların temel nedenini bulmak, düzeltmek ve tekrarlanmasını önlemek için kullandıkları araçlardır.
Hata ayıklama ve test etme birbirini tamamlar. Birlikte kullanıldığında, ekiplerin kod geliştirme ve daha iyi yazılım ürünleri oluşturmalarına yardımcı olur.
Hata Ayıklama Süreci
Hata ayıklamanın ne olduğunu gerçekten kavramanın son kısmı, hataların ilk etapta nasıl önleneceğini bilmektir.
Gerçek şu ki, %100 hatasız kod yazacağın bir gün olmayacak. Amacın mümkün olduğunca az hata içeren kod yazmak olmalı. Bu durumda hatalar olduğunda, bunları bulmak daha kolay olabilir.
Umarız artık hata bulmayı eğlenceli hale getirmeye ve daha da iyisi, çok daha az hata içeren kod yazmaya hazırsındır.
Sıfırdan kodlamaya başlamak istiyorsan, Teknoloji Okulları eğitimlerimize göz atabilir, hata ayıklama sürecine dair daha detaylı bilgilere ulaşabilirsin
