Ошибками в программном обеспечении, вообще говоря, являются все возможные несоответствия между демонстрируемыми характеристиками его качества и сформулированными или подразумеваемыми требованиями и ожиданиями пользователей.
В англоязычной литературе используется несколько терминов, часто одинаково переводящихся как "ошибка" на русский язык:
- defect — самое общее нарушение каких-либо требований или ожиданий, не обязательно проявляющееся вовне (к дефектам относятся нарушения стандартов кодирования, недостаточная гибкость системы и пр.).
- failure — наблюдаемое нарушение требований, проявляющееся при каком-то реальном сценарии работы ПО. Это можно назвать проявлением ошибки.
- fault — ошибка в коде программы, вызывающая нарушения требований при работе (failures), то место, которое надо исправить. Хотя это понятие используется довольно часто, оно, вообще говоря, не вполне четкое, поскольку для устранения нарушения можно исправить программу в нескольких местах. Что именно надо исправлять, зависит от дополнительных условий, выполнение которых мы хотим при этом обеспечить, хотя в некоторых ситуациях наложение дополнительных ограничений не устраняет неоднозначность.
- error — используется в двух смыслах.
Первый смысл — это ошибка в ментальной модели программиста, ошибка в его рассуждениях о программе, которая заставляет его делать ошибки в коде (faults). Это, собственно, ошибка, которую сделал человек в своем понимании свойств программы.
Второй смысл — это некорректные значения данных (выходных или внутренних), которые возникают при ошибках в работе программы.
Эти понятия некоторым образом связаны с основными источниками ошибок. Поскольку при разработке программ необходимо сначала понять задачу, затем придумать ее решение и закодировать его в виде программы, то, соответственно, основных источников ошибок три:
- Неправильное понимание задач.
Очень часто люди не понимают, что им пытаются сказать другие. Так же и разработчики ПО не всегда понимают, что именно нужно сделать. Другим источником непонимания служит отсутствие его у самих пользователей и заказчиков — достаточно часто они могут просить сделать несколько не то, что им действительно нужно.
Для предотвращения неправильного понимания задач программной системы служит анализ предметной области.
- Неправильное решение задач.
Зачастую, даже правильно поняв, что именно нужно сделать, разработчики выбирают неправильный подход к тому, как это делать. Выбираемые решения могут обеспечивать лишь некоторые из требуемых свойств, они могут хорошо подходить для данной задачи в теории, но плохо работать на практике, в конкретных обстоятельствах, в которых должно будет работать программное обеспечение.
Помочь в выборе правильного решения может сопоставление альтернативных решений и тщательный анализ их на предмет соответствия всем требованиям, поддержание постоянной связи с пользователями и заказчиками, предоставление им необходимой информации о выбранных решениях, демонстрация прототипов, анализ пригодности выбираемых решений для работы в том контексте, в котором они будут использоваться.
- Неправильный перенос решений в код.
Имея правильное решение правильно понятой задачи, люди, тем не менее, способны сделать достаточно много ошибок при воплощении этих решений. Корректному представлению решений в коде могут помешать как обычные опечатки, так и забывчивость программиста или его нежелание отказаться от привычных приемов, которые не дают возможности аккуратно записать принятое решение.
С ошибками такого рода можно справиться при помощи инспектирования кода, взаимного контроля, при котором разработчики внимательно читают код друг друга, опережающей разработки модульных тестов и тестирования.
В программировании баг (bug — жук) — жаргонное слово, обычно обозначающее ошибку в программе или системе, которая выдает неожиданный или неправильный результат. Большинство багов возникают из-за ошибок, сделанных разработчиками программы в её исходном коде, либо в её дизайне. Также некоторые баги возникают из-за некорректной работы компилятора, вырабатывающего некорректный код. Программу, которая содержит большое число багов и/или баги, серьёзно ограничивающие её функциональность, называют нестабильной или, на жаргонном языке, «глючной», «забагованной» (unstable, buggy).
Термин «баг» обычно употребляется в отношении ошибок, проявляющих себя на стадии работы программы, в отличие, например, от ошибок проектирования или синтаксических ошибок. Отчет, содержащий информацию о баге также называют отчетом об ошибке или отчетом о проблеме (bug report). Отчет о критической проблеме (crash), вызывающей аварийное завершение программы, называют крэш репортом (crash report).
«Баги» локализуются и устраняются в процессе тестирования и отладки программы.
***Этимология
Запись в тех.журнале
По легенде, 9 сентября 1945 года учёные Гарвардского университета, тестировавшие вычислительную машину Mark II Aiken Relay Calculator, нашли мотылька, застрявшего между контактами электромеханического реле и Грейс Хоппер произнесла этот термин. Извлечённое насекомое было вклеено скотчем в технический дневник, с сопроводительной надписью: «First actual case of bug being found» (англ. «первый случай обнаружения бага »). Этот забавный факт положил начало использованию слова «debugging» в значении «отладка программы».
В действительности этот случай произошёл 9 сентября 1947, а не 1945, года. Слово «bug» в современном значении употреблялось задолго до этого. Так, в течение Второй мировой войны словом «bugs» назывались проблемы с радарной электроникой.
Но ещё в 1878 году Томас Эдисон писал:
«Это повторялось снова и снова со всеми моими изобретениями. Первым шагом была интуиция, за ней следовала вспышка, затем возникали препятствия — и они исчезали, потом возникали Баги — так называются маленькие недочеты и трудности — и необходимы месяцы постоянного поиска, исследований и тяжелого труда до успеха или неудачи.»
Описание и отслеживание ошибок
Система отслеживания ошибок (bug tracking system) — прикладная программа, разработанная с целью помочь разработчикам программного обеспечения (программистам, тестировщикам и др.) учитывать и контролировать ошибки (баги), найденные в программах, пожелания пользователей, а также следить за процессом устранения этих ошибок и выполнения или невыполнения пожеланий.
Главный компонент такой системы — база данных, содержащая сведения об обнаруженных дефектах. Эти сведения фиксируются в отчете об ошибке и могут включать в себя:
- номер (идентификатор) дефекта;
- кто сообщил о дефекте;
- дата и время, когда был обнаружен дефект;
- версия продукта, в которой обнаружен дефект;
- серьёзность (критичность) дефекта и приоритет решения;
- описание шагов для выявления дефекта (воспроизведения неправильного поведения программы);
- кто ответственен за устранение дефекта;
- обсуждение возможных решений и их последствий;
- текущее состояние (статус) дефекта;
- версия продукта, в которой дефект исправлен.
Кроме того, развитые системы предоставляют возможность прикреплять файлы, помогающие описать проблему (например, дамп памяти или скриншот).
Жизненный цикл дефекта
Как правило, система отслеживания ошибок использует тот или иной вариант «жизненного цикла» ошибки, стадия которого определяется текущим состоянием, или статусом, в котором находится ошибка.
Типичный жизненный цикл дефекта:
1. Новый — дефект зарегистрирован тестировщиком
2. Назначен — назначен ответственный за исправление дефекта
3. Разрешён — дефект переходит обратно в сферу ответственности тестировщика. Как правило, сопровождается резолюцией, например:
o Исправлено (исправления включены в версию такую-то)
o Дубль (повторяет дефект, уже находящийся в работе)
o Не исправлено (работает в соответствии со спецификацией, имеет слишком низкий приоритет, исправление отложено до следующей версии и т.п.)
o «У меня всё работает» (запрос дополнительной информации об условиях, в которых дефект проявляется)
4. Далее тестировщик проводит проверку исправления, в зависимости от чего дефект либо снова переходит в статус Назначен (если он описан как исправленный, но не исправлен), либо в статус Закрыт.
5. Открыт повторно — дефект вновь найден в другой версии.
Система может предоставлять администратору возможность настроить, какие пользователи могут просматривать и редактировать ошибки в зависимости от их состояния, переводить их в другое состояние или удалять.
В корпоративной среде, система отслеживания ошибок может использоваться для получения отчётов, показывающих продуктивность программистов при исправлении ошибок. Однако, часто такой подход не даёт достаточно точных результатов, из-за того что разные ошибки имеют различную степень серьёзности и сложности. При этом серьёзность проблемы не имеет прямого отношения к сложности устранения ошибки.