Hata ayıklama yani Debugging, herhangi bir yazılımda bulunan kaynak kod hatlarını bulma ve düzenleme işlemlerini kapsamaktadır. Yazılım istendiği gibi çalışmadığı hallerde, bilgisayar programcıları hatanın neden ortaya çıktığını anlamak amacıyla bu kod üzerinden çalışmalarını sürdürmektedir. Yazılımı kontrollü bir alanda çalıştırmak için ise hata ayıklama araçlarından destek alınmaktadır. Kodun adım adım olacak şekilde kontrol edilmesi ve sorunun belirlenip düzenlenmesi gibi adımlara yer verilmektedir. 

Hata ayıklama nedir sorusu sıkça sorulmaktadır. Bu kavram ise 1940 yıllarında Harvard Üniversitesinde çalışmış olan Amiral Hopper’a kadar uzanmaktadır. İş arkadaşlarından biri, bilgisayarın çalışmasına engel olan bir güvenin olduğunu görmüştür. Bunun ardından sistemin böceklerden yani arındırmaları gerektiğini söylemiştir. Kayıtlara bakıldığı zaman ise programcılar, bug ve debugging terimlerini ilk kez kullanmıştır. 1950 ve 1960 yıllarında hata ayıklama terimi programlama topluluğuna uygun görmüştür. Zaman içerisinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. 

‍

‍

Hata Ayıklama Neden Önemlidir?

Bilgisayar programlaması hem soyut hem de kavramsal bir faaliyet olarak değerlendirilmektedir. Bundan ötürü programa sırasında bazı hataların ortaya çıkabilmesi mümkündür. Bilgisayar verileri ise elektronik sinyaller şeklinde işlemektedir. Programlama dilleri bu bilgileri soyut hale getirmektedir. Bu sayede insanlar, bilgisayarları daha sağlıklı bir şekilde kullanıp, bilgisayar etkileşimlerini daha verimli hale getirebilmektedir. 

Hata ayıklama yazılım sürecinde öne çıkan detaylardan biri olarak görülmektedir. Bunun temel sebebi ise hataları tespit etmektedir. Hata ayıklama kodun içinde bulunan hataların belirlenmesini sağlayarak sorunları hızlı bir biçimde çözmeye yardımcı olmaktadır. Bu da yazılım çok daha güvenli bir şekilde ilerlemesinde önemli bir rol oynamaktadır. 

Hataların erken tespit edilmesi, geliştirilmesi gibi süreçlerde hem kaynak hem de zaman açısından tasarruf sağlanmaktadır. Sonraki aşamalarda ise düzeltilen hataların pahalı ve karmaşık olması da olası durumlar içerisinde yer almaktadır. Debugging süreçlerinde yazılımın daha istikrarlı hale gelmesi de beklenilen bir durumdur. Böylece özellikle kullanıcıların olumsuz deneyimlerle karşılaşmasının önüne geçilmektedir. Yazılım kalitesinin artması, güvenilirliğin yükseltilmesi gibi etkilerinin olduğu bilinmektedir. 

‍

‍

Hata Ayıklama Ne İşe Yarar? 

Debugging terimi debug ile aynı anlama gelmektedir. Debug kavramını daha net bir şekilde aktarmak gerekirse yazılım ya da sistem hatalarını bulmak, onarmak ile ilgili bir süreçtir. Debugging terimi de tam olarak aynı anlama denk gelmektedir. Hata ayıklama sistemleri içerisinde de bu sorunları tespit etmek, hataları yok etmek mümkündür. 

Daha kapsamlı olarak bahsetmek gerekirse yazılım geliştirmek oldukça uzun bir sürece denk gelmektedir. Birden fazla farklı program dilinin kullanılması, farklı yazılımların geliştirilmesi söz konusudur. Bu sayede ortaya önceden görülmemiş olan durumların çıkması mümkündür. Ek olarak yazılım süreci içerisinde sonraki aşamada dikkat edilmesi gereken bazı detaylara yer verilmektedir. Tam bu aşamada da hata ayıklama öne çıkmaktadır. Hata ayıklama, geliştirdiğiniz yazılım ve sistemin kalitesine bağlı olarak etkilenmektedir. Sistem içerisinde hataların olması, kullanıcı deneyimleri için büyük sıkıntılara neden olmaktadır. Böylece hatalardan ötürü geliştirilen yazılımda daha büyük bir güvenlik açığı oluşabilmektedir. Bundan ötürü de yüksek performans ve kalite gerekli olan noktalarda hata ayıklama zorunlu tutulmaktadır. 

Hata Ayıklama Nasıl Çalışır?

Hata ayıklama işlemlerinde gerekli olan bazı adımların yaşanacağı bilinmektedir. Bunlardan söz edecek olursak;

• Geliştiriciler test ediciler, son kullanıcılar yazılımları test ettiği sırada ya da kullanırken bazı hataları belirlemektedir. Geliştiriciler, hataların ortaya çıkmasına neden olan tam satırın ya da kod modülü bulunmaktadır. Bu durum belirli hallerde oldukça zahmetlidir. Ayrıca zaman alan bir süreç olarak da yorumlanabilmektedir. 
• Kodlayıcılar, program değişikliklerini, veri değerlerini kaybedip hataları analiz etmektedir. Ek olarak hataların çözümü, yazılım işlevselliği, gerekliliklere bağlı olarak hata düzeltme süreçleri için bazı zaman çizelgeleri hazırlanmaktadır. 
• Geliştiriciler, hataları ortadan kaldırırken yazılımın istenen şekilde çalıştığından emin olmak istemektedir. Bunun için de belirli test işlemleri yapılmaktadır. Hatanın gelecek dönemde ortaya çıkıp çıkmadığını kontrol etmek amacıyla ise yeni testler hazırlanmaktadır. 
• Hata ayıklama ve test aşamasında ise yazılım programlarının istenen şekilde çalıştığından emin olmak amacıyla hareket edilmektedir. Programcıların kodun bir kısmını ya da bir parçasını yazıp hataları tespit etmek için bazı gerekli testler yapılmaktadır. Hatalar belirlendikten sonra ise kodlayıcı hata ayıklama işlemi yapıp, yazılım var olan hatalardan arındırılması sağlanmaktadır.
   

‍

Hata Ayıklama Gerektiren Kodlama Hataları Nelerdir?

Hata ayıklama gerekli olan kodlama hataları merak edilen konu başlıklarından birisidir. Yazılım geliştirme süreçleri karmaşık işlemler barındırdığından yazılım kusurları oluşabilmektedir. Müşterilerin yazılımları beklenmedik bir biçimde kullanmasından ötürü yazılım kullanılmaya başladıktan sonra üretimle ilgili bazı küçük hatalar ortaya çıkmaktadır. Öne çıkan bazı hata türlerinden söz edecek olursak;

• Söz dizimi hatası, hata ayıklama gerektiren kodlama hatasıdır. Sözcük işlemlerinde yer alan yazım hatalarına eş olduğu bilinmektedir. Söz dizimi hataları mevcut olduğu durumda ise program çalışmamaktadır. Kod düzenleme yazılımı bu tür hataları genel olarak dikkatli şekilde yansıtmaktadır. 
• Semantik hatalar programlama ifadelerinin yanlış bir şekilde kullanmasından ötürü ortaya çıkmaktadır. 
• Mantık hataları programcılar bilgisayar programının aşamalı olacak şekilde algoritmanın yanlış olduğunu göstermektedir. Örnek vermek gerekirse kod döngüden erken çıkabilmektedir. Aynı zamanda mantık hataları birden fazla farklı giriş ve çıkış senaryosu ile kodda adım adım olacak şekilde tanımlanabilmektedir. 
• Çalışma zamanı hatası, yazılım kodunun çalıştığı bilgi işlem ortamından oluşmaktadır. Örnekler içerisinde yetersiz bellek alanına ya da yığın fazlalığına yer verilmektedir. Çalışma zamanı hataları ifadeleri ise deneme ve yakalama blokları içine alarak alıp istisnaya uygun bir biçimde mesajla günlüğe kaydetmek mümkün olmaktadır.
  ‍

Debugging Stratejileri Nelerdir? 

Programcılar hataları azaltmak ve hata ayıklama süreçlerini çok daha kısa hale getirmek içim bazı stratejilerden faydalanmaktadır. Artımlı program geliştirme de bu seçeneklerden birisidir. Detaylandırmak gerekirse kodun küçük kısımlarının sıklıkla test edilmesi için programların yönetilebilir bölümler şeklinde ifade edilmesi mümkündür. Bu sayede programcılar buldukları hataların konumlarını tespit etmektedir. Bu stratejinin kullanılması, kodun büyük kısımlarını yazdıktan sonra fazla hata üzerinde ilerlemek yerine aynı anda tek bir hata ile ilgili çalışmalara fırsat vermektedir. 

Hata ayıklama stratejileri içerisinde geriye dönük izlemeye yer verilmektedir. Geriye dönüş izleme, küçük programlar için kullanılan, öne çıkan hata ayıklama yöntemlerinden birisidir. Geliştiriciler, hatanın kod içinde oluştuğu noktayı tanımlayabilmek için hata olan noktadan geriye doğru gibi hatayı tespit etmeye çalışmaktadır. Ancak kod satırının artması, sürecin başarı ile uygulanmasını daha güç bir hale getirmektedir. 

Debbugging stratejilerinden biri günlük kaydı olarak bilinmektedir. Birden fazla bilgisayar programı, çalışma zamanını, işletim sistemini durumu gibi verileri günlük olarak dosyalara kaydeder. Geliştiriciler ise hataları tespit etmek, çözmek için günlük dosyaları incelemektedir. Ek olarak günlük dosyaların işlenmesini otomatik hale getirmek amacıyla günlük analiz gibi araçlardan yararlanılmaktadır. 

Karmaşık bulut uygulamaları içinde hata ayıklama, geliştiriciler için daha zordur. Çünkü yerel makinelerde, yerel makinelerde bulut mimarilerine benzemek zorunludur. Bu da sürecin zorlaşmasına yol açmaktadır. Zaman içerisinde bulut ortamıyla benzerlik gösteren ortam arasında bazı yapılandırma farklılıklarıyla karşılaşmak da mümkündür. Bu süreç, üretimde daha fazla hatanın olmasına, geliştirme döngülerinin daha uzun olmasına yol açmaktadır. Bulut üzerinde hata ayıklama işlemlerinin güvenlikle tamamlanması için özel araçlar gerekmektedir. 

‍