Warum ist Fehlerbehebung wichtig und wie geht das?

Der Begriff „Fehlerbehebung“ bezieht sich auf Aktivitäten, die Programmierer durchführen, um einen Fehler zu finden und zu beheben. Ein guter Programmierer weiß, dass es ein sehr wichtiger Teil der Programmierung ist. Wir verbringen viel Zeit mit der Fehlerbehebung. Durch die Verbesserung deiner Fähigkeiten in diesem Prozess, wirst du mehr Zeit für neue Programmierprojekte haben. Es besteht immer die Möglichkeit für einen Fehler in deinem Code und du musst diese richtig beheben. Fehlersuche ist manchmal die einzige Möglichkeit um zu überprüfen, ob der Code gut funktioniert.

Beim Programmieren gibt es auch verschiedene Arten von Fehler, zum Beispiel:

Syntax Fehler

Syntax-Fehler sind Fehler, der durch etwas verursacht wurden, das der Programmierer in der Programmiersprache falsch eingegeben hat – es könnte ein Rechtschreibfehler oder ein Befehl sein, den der Computer nicht versteht.

Logische Fehler

Ein logischer Fehler ist ein Fehler, bei dem das Programm ausgeführt werden kann. Obwohl der Computer in der Lage ist, die Anweisungen auszuführen, ist das erwartete Ergebnis des Programms nicht richtig. Hier hat der Programmierer nicht das richtige Verhalten einprogrammiert.

3 Konsequenzen von Fehlern im Programm

1.Geringe Produktivität

Fehlerbehebung ist eine der Hauptaktivitäten bei der Entwicklung von Software. Programmierer müssen mehr Zeit damit verbringen und das beeinflusst ihre Produktivität.

2.Nicht in der Lage, den richtigen Fehler zu beheben

Eine der Herausforderungen bei der Suche eines Fehlers ist es, sie zu identifizieren: Fehler sind machnmal wie Eisberge. Ihr sichtbarer Teil ist nur 10% des Problems. Dies ist meist auch der einzige Teil, den viele Programmierer untersuchen werden. Allerdings können die anderen 90% alleine in der Lage sein, die tatäschliche Katastrophe zu verursachen.

3.Viele Schäden

Viele Änderungen im Code, um Fehler zu beheben, tragen das Risiko, völlig neue Fehlern zu erzeugen. Schlechte Programmierer werden dies wahrscheinlich  vergessen und werden irgendwelche Kollateralschäden verursachen, wenn sie versuchen, einen Fehler zu beheben.

Wie man Fehler behebt

Die Fehlerbehebung muss als wesentlicher Bestandteil behandelt werden, und die folgenden Schritte helfen dir, ein besserer Programmierer zu werden. Wenn du bereits beim Programmieren lernen daran denkst auch zu lernen, wie man Fehler sucht und behebt, wirst du wesentlich schnellere Ergebnisse erhalten.

Der richtige Ansatz zur Fehlerbehebung ist einem sehr strukturierten Verfahren zu folgen, welches auf der Wiederholung der gleichen Schritte für jeden Fehler basiert. Der Grund dafür ist, dass Fehler normalerweise Symptome eines viel größeren Problems sind. Damit wir die wirkliche Ursache aufdecken können, müssen wir sicherstellen, dass wir eine systematische Überprüfung machen.

Schritt 1. Identifiziere den Fehler.

Dies ist ein offensichtlicher Schritt, aber auch ein kniffliger. Manchmal kann eine schlechte Identifizierung eines Fehlers dazu führen, dass man viel Zeit verliert. Es ist üblich, dass man Fehlersymptome schwer interpretieren kann und manchmal sind die Informationen, die wir bekommen, irreführend. Du solltest nie sagen, dass ein Fehler behoben wurde, wenn du nicht in der Lage warst, ihn zu verstehen. In komplexen Anwendungen kann man schwer sagen, wie das erwartete Verhalten sein sollte, aber das Wissen ist essentiell wichtig, um Probleme beheben zu können. Deswegen müssen wir alles überprüfen, um diese Informationen zu finden.

Schritt 2. Finde den Fehler.

Sobald wir einen Fehler richtig identifiziert haben, ist es Zeit, um durch den Code zu gehen und den genauen Ort zu finden, an der der Fehler auftritt. In diesem Stadium sind wir noch nicht daran interessiert, den ganzen Fehler zu verstehen. Wir konzentrieren uns erstmal nur darauf, ihn zu finden. Ein paar Techniken, die dir helfen können, einen Fehler zu finden, sind:

  • Code lesen: Der erste Schritt sollte sein, sich einmal die Codestelle anzuschauen an der man den Fehler vermutet. Nur wenn du den Code verstehst hast du eine Chance, den Fehler zu beheben.
  • Testen: Nur wenn du den Fehler in deiner Entwicklungsumgebung nachstellen und reproduzieren kannst, wirst du in der Lage sein, diesen beheben zu können.
  • Protokollierung: Kurze Programmausgaben, die dir einen Hinweis auf den Zustand des Programmes geben. Können in der Konsole oder in Dateien liegen. Es soll dir helfen, den Fehler in dem Code zu verfolgen und genau lokalisieren zu können.
  • Debugging: Fehlerbehebung auf der niedrigsten technischen Ebene. Mit dem Debugger führst du Schritt für Schritt dein Programm aus und kannst damit das Problem aufdecken.

Schritt 3. Analysiere den Fehler.

Wenn der Fehler gefunden wurde,  solltest du den Code tiefer analysieren, so dass man du ganzen Fehler sehen kannst. Das Analysieren eines Fehlers hat zwei Hauptziele: Um zu überprüfen, dieser Fehler nicht andere Fehler verursacht wurde(die Eisberg-Metapher) und um sicherzustellen, was die Risiken des Fehlers sind.

Schritt 4. Beweise deine Analyse

Dies ist ein einfacher Schritt. Nach der Analyse des ursprünglichen Fehlers, kannst du nach mehr Fehlern suchen,  die in deinem Programm erscheinen können. Bei diesem Schritt schreibst du automatisierte Tests für diese Bereiche. Sobald du deine Tests hast, kannst du sie ausführen und du solltest damit deine Analyse beweisen können. Wird später auch nochmal wichtig.

Schritt 5. Gegen Seiteneffekte absichern

Du bist fast bereit, die Behebung zu starten, aber du musst dich erstmal selbst schützen, bevor du den Code änderst. Es wäre ja nicht erfreulich, wenn du durch die eine Fehlerbehebung 3 neue Fehler verursachen würdest. Solche Seiteneffekte möchtest du vermeiden. Du musst also alle Tests für den Code durchführen, an dem du die Änderungen durchführen willst. Nur so kannst du nach der Änderung sicher sein, dass du nicht mehr Schaden verursachst hast.

Schritt 6. Behebe den Fehler.

Das war’s, endlich kannst du den Fehler beheben! Und du solltest sicherstellen, dass du nichts anderes beschädigst. Versuche den Code sicherer und sauberer zu machen. Es ist langfrsitig nicht gut, wenn der Code mit dem Update schwerer zu verstehen ist. Überprüfe, ob dieser Fehler in anderen Teilen des Codes behoben werden muss. Füge die Änderungen hinzu, behandle die Unterschiede im Code und gehe durch die gleichen Bewertungen und Tests.

Danach kannst du dir ein paar Fragen beantworten: Verstehst du was schief gelaufen ist und warum? Verstehst du, warum deine Behebung funktioniert? Wo sonst solltest du nach dieser Art von Fehler suchen? Wenn es lange gedauert hat, diesen Fehler zu beheben: Warum und was kannst du tun, um diese Probleme  einfacher in der Zukunft zu beheben? Wie kannst du den Ansatz verbessern, oder die Werkzeuge, die du verwendet hast? Wie tief du gehst, hängt von der Auswirkung und Schwere des Fehlers ab.

Schritt 7. Überprüfe die Lösung.

Führe alle Test durch und schau ob alles glatt läuft. Wenn du sicherstellen möchtest, dass der Fehler nie mehr auftaucht, erstelle ein kurzes Programm, welches den Fehler verursachen würde und am Ende eine Überprüfung ob das Problem weiterhin auftaucht. Sobald der Fehler behoben ist, sollte der Test automatisch bestehen. Nun kannst du immer prüfen ob du nicht versehentlich, den Fehler doch wieder eingebaut hast. Je mehr du von solchen Unittests geschrieben hast, umso mehr Fehler kannst du vermeiden.

Fazit

Das haben alle Programmierer schon durchgemacht. Programmieren kann sehr frustrierend sein, doch wenn du unsere Tipps folgst, dann muss es nicht mehr so sein. Gehe es langsam an die Sache heran, das erste Mal ist es noch etwas komplex. Wenn der Code schwer zu verstehen ist, dann solltest du ihn ändern. Der perfekte Programmierer existiert nicht. Die allmächtigen Programmierer, von denen du schon vieles gehört hast, haben alle Fehler gemacht, und du wirst es auch tun. So funktioniert es eben. Wenn wir Lösungen aufbauen und lernen, werden wir besser. Deswegen solltest du nicht negativ über Fehler denken. Du solltest es als den Weg zum Erfolg betrachten.

 

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