In this Article
بينما يركز المطورون غالبا على كتابة شيفرة نظيفة خالية من الأخطاء، فإنهم ينسون أحيانا إتقان تنقيح الأخطاء. لكن تحليل الأخطاء يساعدك على تطوير برمجيات عالية الجودة وصقل مهاراتك في البرمجة بسرعة أكبر، إذ تفهم بصورة أفضل كيف تعمل الشيفرة وكيف تتفاعل المكونات المختلفة. تشرح هذه المقالة خطوات تنقيح الأخطاء وأفضل التقنيات وأكثر الأدوات فعالية لعام 2025.
ما هو تنقيح الأخطاء؟
يشير تنقيح الأخطاء إلى عملية تحديد أخطاء الشيفرة وإزالتها، والمعروفة أيضا باسم العلل، لضمان أن تكون البرمجيات آمنة وعملية ومستقرة.
رغم أنها قد تبدو غير مهمة في البداية، مثل استخدام فاصلة بدل نقطة، فإن العلل قد تؤثر سلبا في موثوقية البرمجيات وأدائها، أو تؤدي إلى تجربة مستخدم سيئة، أو تتسبب في الأعطال وفقدان البيانات الحساسة والثغرات الأمنية.
لهذا من الضروري اكتشاف العلل وإصلاحها في أسرع وقت ممكن. ومن ناحية أخرى، تعد العلل جزءا طبيعيا من عملية التطوير، إذ إن من لا يفعل شيئا هو الوحيد الذي لا يخطئ. تساعدك تقنيات وأدوات كثيرة على تحديد المشكلات ومعالجتها. لكن من الأساسي أولا معرفة أنواع العلل الموجودة وفهم عملية تنقيح الأخطاء.
أنواع العلل
يختلف أسلوب إصلاح العلة باختلاف نوعها. وينبغي أن تختار أدوات محددة وتضع مواعيد نهائية بناء على ما تحتاج إلى إعادة تنفيذه. ومن الواضح أن الأخطاء الكبيرة، مثل عيوب التوافق أو الأمان، تستغرق وقتا أطول في الإصلاح من المشكلات البسيطة، مثل الأزرار ذات الأنماط المختلفة بين الصفحات. لهذا لا غنى عن معرفة عدوك، أو أنواع العلل في حالتنا.
توجد علل كثيرة ومعايير عديدة لتصنيفها. لن نتعمق في الموضوع في هذه المقالة، لكن دعنا نلقي نظرة سريعة على أكثرها شيوعا.
- أخطاء الصياغة
كما تظهر الأخطاء المطبعية في اللغة البشرية، يمكن أن تظهر في الشيفرة أيضا. فقد يغفل المطور حرفا أو يخلط بين النقطتين والفاصلة المنقوطة، ويكفي ذلك للتسبب في أخطاء.
- الأخطاء المنطقية
الصياغة الصحيحة ليست ضمانا بنسبة 100% لعمل الشيفرة. ومن المهم أيضا أن تتضمن الشيفرة توجيهات منطقية. وإلا فقد يعمل التطبيق، لكن الأخطاء ستنتج مخرجات غير مقصودة أو غير مرغوبة. وبما أن الأخطاء المنطقية لا تؤدي إلى أعطال فورية، فقد يصعب تحديدها وإصلاحها.
- الأخطاء الدلالية
للغات البرمجة قواعدها الخاصة، ويؤدي خرقها إلى أخطاء. فعلى سبيل المثال، يمثل المتغير الذي لم تعلنه مشكلة. ولا تستطيع المفسرات فهم هذه الشيفرة، لذا ستكون المخرجات بلا معنى.
- أخطاء وقت التشغيل
تحدث هذه الأخطاء عند بدء التطبيق أو تشغيله. وقد يساعد أحيانا التحديث أو إعادة التشغيل أو إعادة التثبيت، لكن أخطاء وقت التشغيل قد تشير إلى خطأ آخر.
عملية تنقيح الأخطاء
توجد أوصاف كثيرة لعملية تنقيح الأخطاء، تتضمن خطوات مختلفة. لكن باستثناء التفاصيل التي تختلف تبعا للعلل والأدوات والتقنيات، يمكنك عموما تقسيمها إلى الخطوات الست التالية.
- الخطوة 1: إعادة إنتاج الظروف
عندما يبلغ المختبرون عن علة ما، فإنهم لا يصفون العلة نفسها بل أعراضها. على سبيل المثال، ميزة غير ظاهرة. وهذا مجرد رأس جبل الجليد. فقد تحدث العلة بسبب خطأ في المنطق الشرطي الذي يحدد ظهور الميزة أو بسبب إعدادات تهيئة سيئة. يهدف تنقيح الأخطاء إلى العثور على السبب الجذري للعلة والتخلص منها نهائيا، لا إلى جعل البرمجيات تعمل بشكل ما فحسب. لهذا تحتاج إلى إعادة إنتاج الظروف التي تظهر فيها العلة، كي تختبرها بنفسك ولا تعتمد فقط على وصف الأعراض.
- الخطوة 2: العثور على العلة
بعد أن تتعرف إلى العلة، يجب أن تجد مصدرها. تتمحور هذه الخطوة حول مراجعة شيفرتك والسجلات المتاحة. ولحسن الحظ، توجد أدوات كثيرة تساعدك على فحص أجزاء كبيرة من الشيفرة، حتى لا تقضي وقتا طويلا في تدقيقها.
- الخطوة 3: تحديد السبب الجذري
بعد العثور على جزء مشبوه من الشيفرة، عليك فحصه بدقة، فتحلل تدفق الشيفرة ومنطقها وتفاعلات مكوناتها، ولا سيما عند حدوث العلة.
- الخطوة 4: إصلاح العلة
حان الآن وقت حل المشكلة. هنا تعيد كتابة أجزاء من الشيفرة، ثم تعيد ترجمتها وتشغيلها للتأكد من زوال العلة وعدم ظهور أخطاء جديدة. وقد تستغرق هذه الخطوة وقتا، إذ قد تحتاج إلى عدة محاولات للنجاح. من الأفضل استخدام نظام للتحكم في الإصدارات لتتبع التغييرات. وفي هذه الحالة، إذا أعدت كتابة الشيفرة وظلت لا تعمل كما هو مقصود أو ظهرت علل جديدة، فيمكنك التراجع عن أي تعديلات والبدء من جديد.
- الخطوة 5: الاختبار
يجب أن تجري عدة اختبارات بعد إصلاح العلة. تفحص اختبارات الوحدات مقاطع الشيفرة المنفصلة التي تعدلها لإزالة العلل. وتتحقق اختبارات التكامل من الوحدة كاملة التي تحتوي على الجزء المصلح من الشيفرة. ثم تفحص اختبارات النظام النظام الذي تنتمي إليه الوحدة المصلحة. وأخيرا، تضمن اختبارات الانحدار ألا يؤثر الإصلاح في أداء البرمجيات وألا تظهر علل جديدة.
- الخطوة 6: توثيق العملية كاملة
سجل تفاصيل عملية تنقيح الأخطاء، بما في ذلك سبب العلة والإصلاح. إذا حدثت العلة نفسها مستقبلا، فلن تضطر إلى البدء من الصفر لإصلاحها. كما أن التوثيق يبقي المطورين على اطلاع واحد إذا كان كثير من الأشخاص يعملون على المشروع نفسه. وأي تفاصيل أخرى ذات صلة تستحق الاهتمام أيضا.
الآن بعد أن عرفت ما هي العلل وكيف تكتشفها، دعنا نستعرض أفضل الأدوات والأساليب.
تقنيات تنقيح الأخطاء
لا حاجة إلى اختراع العجلة عندما يتعلق الأمر بتنقيح الأخطاء. فهناك عدة استراتيجيات مثبتة وسهلة الاستخدام وفعالة في الوقت نفسه.
- التتبع العكسي
عند التعامل مع رسائل أخطاء غير متوقعة أو أنظمة معقدة، ابدأ من النقطة التي تحدث فيها العلة وتتبعها إلى الخلف لتحديد سببها الجذري.
- تنقيح الأخطاء بالبحث الثنائي
ماذا تفعل إذا لم تستطع تحديد الجزء المسبب للمشكلة في الشيفرة، خاصة عندما تكون هناك كمية كبيرة منها لفحصها؟ للعثور على علة مخفية، قسم الشيفرة إلى نصفين، لأن الأجزاء الأصغر أسهل للفحص. ضيق نطاق البحث حتى تجد العلة. علّق الشيفرة، واستخدم عبارات الطباعة، واعزل المكونات، وضع نقاط التوقف، وتحقق من المخرجات لاستبعاد الأجزاء الخالية من الأخطاء. تجعل هذه التقنية تنقيح الأخطاء أسرع وأقل إرهاقا وأكثر جدوى.
- أسلوب البطة المطاطية
هذا ليس مزاحا، فقد كان هناك مطور يحمل بطة مطاطية ويتحدث إليها عندما يواجه مشكلة.
الفكرة هي أن التحدث عن المشكلة بصوت عال يساعدك على الإبطاء وملاحظة التفاصيل التي تفلت من انتباهك. يمكنك التحدث مع زملائك أو اختيار أشياء جامدة إذا كنت تشعر بالحرج.
- تجميع العلل
قد تواجه عللا عديدة لها أسباب جذرية متشابهة، مثل الأخطاء المطبعية في الشيفرة. سيكون من الأسهل تجميع العلل بحسب أعراضها. وعندما تحل علة واحدة من المجموعة، فمن المرجح جدا أن تحل العلل الأخرى تلقائيا، أو أن تكتسب على الأقل فهما أفضل لأسبابها.
- تحليل السجلات
عند التعامل مع تطبيقات واسعة النطاق، قد تواجه علة لا يمكنك إعادة إنشائها محليا على جهازك. في هذه الحالة، وجه اهتمامك إلى السجلات. تحتوي السجلات على بيانات الأداء، بما في ذلك تفاصيل عن التسريبات والقيم غير الصحيحة والسرعة وغيرها. سيساعدك فحص السجلات على فهم ما حدث خطأ بالضبط وتسبب في الخطأ. توجد أدوات عديدة لتحليل السجلات، مثل Graylog وELK Stack وغيرها.
هناك حيل أخرى كثيرة تساعد في تنقيح الأخطاء. ففرض القيود، مثل خنق النطاق الترددي، أو الانتقال إلى أداة أخرى لتنقيح الأخطاء أو نظام تشغيل آخر، قد يكون مفتاح إصلاح العلل، إذ تساعدك هذه الإجراءات على رؤية المشكلة من منظور مختلف. ابحث عن إجابات في المنتديات المتخصصة مثل StackOverflow، ودوّن ملاحظاتك، وخذ فترات استراحة لتجديد ذهنك، وامزج بين التقنيات المذكورة أعلاه. أي طريقة جيدة ما دامت تناسبك.
أدوات تنقيح الأخطاء
أدوات تنقيح الأخطاء هي مساعدوك الأساسيون. فهي تساعدك على الحصول على البيانات الضرورية، مثل تفاصيل حركة مرور الشبكة، وتسرع التنقيح وتؤتمته وتجعل عملك أسهل. توجد أدوات عديدة لتنقيح الأخطاء. ويعتمد الاختيار على نوع بيئة التطوير واللغات وبيئة التطوير المتكاملة (IDE) المستخدمة. نسرد أدناه بعض أفضل أدوات تنقيح الأخطاء لعام 2025.
يعد VS Code بيئة تطوير متكاملة واسعة الاستخدام. ويوفر ميزة مدمجة لتنقيح أخطاء C# وPHP وNode.js ولغات أخرى. كما يتيح لك مراقبة قيم المتغيرات وتعيين نقاط التوقف. وتشمل الميزات الأخرى تمييز الصياغة وإعادة هيكلة الشيفرة وأدوات عديدة لإكمال الشيفرة وامتدادات فعالة مثل ReShaper، الذي يحلل الشيفرة ويقدم اقتراحات في الوقت الفعلي ويدعم لغات متعددة. الأداة مجانية الاستخدام.
تتمحور أداة الإبلاغ السحابية هذه عن العلل والأخطاء حول المطور، وتتكامل بسلاسة مع التطبيقات. تناسب Airbrake تتبع الأخطاء وتوفر إشعارات في الوقت الفعلي وتقارير أخطاء مفصلة. وتتكامل الأداة مع تطبيقات شائعة أخرى مثل GitHub وGitLab وSlack وغيرها. تقدم الأداة فترة تجريبية مجانية، وتبدأ الأسعار من $19 شهريا.
تمثل DevTools مجموعة أدوات مدمجة في المتصفح. سواء كنت تختبر عرض منفذ العرض على الأجهزة المحمولة أو تحلل أداء موقع ويب أو مكوناته، فإن DevTools تخدمك بمحرر شيفرة JavaScript الخاص بها. يوفر هذا المحرر ميزات عديدة لتنقيح الأخطاء، مثل نقاط التوقف وفحص المتغيرات. تفحص Chrome DevTools شيفرتي HTML وCSS في الوقت الفعلي، وتفحص طلبات الشبكة، وتوفر ميزة تنقيح الأخطاء عن بعد. وفوق ذلك، فهي مجانية الاستخدام.
تناسب هذه الأداة تنقيح أخطاء تطبيقات الويب. فهي تلتقط حركة مرور الويب بين بيئة الاختبار والإنترنت، لذا يمكنك تحليل الطلبات والاستجابات وتكوين فكرة عن كيفية عمل التطبيقات. وفي الوقت نفسه، يحافظ Fiddler على أمنك ولا يكشف البيانات الحساسة. تتوفر نسخ مجانية ومدفوعة من البرمجية.
كما ترى، توجد أنواع مختلفة كثيرة من أدوات تنقيح الأخطاء، لذلك يمكنك العثور على خيارات مناسبة مهما كانت حالة استخدامك واحتياجاتك. وهناك أيضا أدوات مثل WebStorm، المصممة لمطوري JavaScript، أو Angular Augury، المستخدمة مع لغات وأطر عمل معينة. تقدم هذه الأدوات نطاقا واسعا من الوظائف وتجعل تنقيح الأخطاء أسهل وأسرع، لذا تكون أحيانا الخيار الأفضل.
هل تنقيح الأخطاء هو نفسه الاختبار؟
يسير تنقيح الأخطاء والاختبار جنبا إلى جنب، لكنهما ليسا الشيء نفسه.
يساعد الاختبار على فهم وقت فشل النظام وكيفية سلوكه عند حدوث علة. لكنه لا يفسر سبب وقوع الأخطاء، فهو يقتصر على الملاحظة.
أما تنقيح الأخطاء فيقدم التفسير. ويتمثل هدفه الأساسي في العثور على السبب الجذري للعلة وإصلاحها. لا يكتمل التطوير من دون الاختبار وتنقيح الأخطاء معا، فهما كوجهي عملة واحدة.
حالات تحولت فيها العلل إلى ميزات رائعة
بدأت بعض خيارات البرمجيات التي لا نتخيل حياتنا من دونها في الواقع كعلل. فعلى سبيل المثال، كانت ميزة “التراجع عن إغلاق علامة التبويب” في Firefox في الأصل علة في سلوك إغلاق علامات التبويب، أتاحت للمستخدمين إعادة فتحها. وهي الآن خيار مفيد في متصفحات عديدة.
وينطبق الأمر نفسه على ميزة التصحيح التلقائي التي تنقذنا من الأخطاء المطبعية والأخطاء. ففي الأصل، كان خطأ في معالجة النصوص في Microsoft Excel مزعجا جدا للمستخدمين، لكن Microsoft صقلته ليصبح ميزة AutoCorrect.
وليست الألعاب استثناء. فقد قصد مطورو Minecraft في الأصل أن يكون Creepers نموذجا لخنزير. لكن خطأ في البرمجة أدى إلى مظهرهم وسلوكهم المميزين. وأصبح Creepers رمزا معروفا داخل اللعبة، مضيفا طبقة من التحدي والإثارة التي أحبها اللاعبون.
البروكسي وتنقيح الأخطاء
يعد البروكسي أداة مهمة لتنقيح الأخطاء، إذ يمكن أن يخدم أغراضا متعددة. أولا، يمكن أن تساعد البروكسيات في مراقبة حركة المرور، لأنها تستطيع تسجيل جميع الطلبات والاستجابات، وبذلك تساعد على تحديد مشكلات الاتصال بين العميل والخادم. ثانيا، يستطيع المطورون معالجة الطلبات لمحاكاة ظروف الخطأ أو لمعرفة كيفية استجابة التطبيق لمدخلات متنوعة. ومن السهل أيضا فحص الاستجابات وتحليل البيانات التي يعيدها الخادم المستهدف، بما يضمن أنها توافق التنسيق المتوقع وتحتوي المعلومات الصحيحة. ويمكن للبروكسيات أيضا المساعدة في قياس زمن الاستجابة وتتبع أداء استدعاءات API، لذلك لن تمر أي اختناقات في الاتصال من دون ملاحظة. ويتطلب اختبار الأمان بروكسيات أيضا، لأنها تساعد على محاكاة حقن SQL وهجمات DDoS وهجمات البرمجة النصية عبر المواقع لمعرفة كيفية استجابة البرمجية.
الخلاصة
تنقيح الأخطاء فن مثل كتابة الشيفرة. وقد يساعدك تحليل الأخطاء وإصلاحها على إنشاء منتج ناجح واكتساب خبرة أكبر بكثير، بل وإضافة ميزات جديدة لم يسبق إليها أحد. لهذا يستحق تنقيح الأخطاء وقتك واهتمامك وجهدك. ولحسن الحظ، توجد أدوات كثيرة يمكنها تبسيط تنقيح الأخطاء وتوفير وقتك، والبروكسي إحداها. تقدم لك DataImpulse بروكسيات جرى الحصول عليها بصورة أخلاقية بسعر عادل قدره $1 لكل 1GB، كي تبقى بياناتك الحساسة ومحفظتك آمنتين معنا. فريق دعم بشري متاح 24/7 جاهز لتلبية احتياجاتك في أي وقت، وبما أننا نعمل بنموذج تسعير الدفع حسب الاستخدام، فلا داعي للقلق من انتهاء صلاحية حركة المرور لديك. راسلنا عبر [email protected] أو انقر زر “جرّب الآن” لتبدأ معنا.