程序员的 bug 修复宝典

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前言

bug, 又名程序缺陷或者程序漏洞, 是每个程序员每天都回避不了的东西。程序员对 bug 的感情可谓是五味杂陈:一方面 bug 非常可恶,尤其是一些偶现的 bug,它强大到可以摧毁一个优秀程序员的意志;另一方面很多 bug 又是程序员自己亲手写下的,无奈之余只能自嘲一句:不写 bug 我们就要失业了!

作为一名职业程序员,同时也是一名开源创作者, 夸张点说,我解过的 bug 可以绕地球一圈, 每天写 bug 解 bug 几乎是我的日常。

但是,作为一个善于思考和总结的技术 up 主,我怎么能止步于每天写 bug 和解 bug 呢?更何况,人生在世,总得有点追求。既然我不能够阻止 bug 的产生,那么就让我总结一点 bug 的修复技巧,让 bug 消失地更快点吧!


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1.bug 修复的生命周期

中医讲究"望闻问切",其实修复一个 bug 就像给病人看一场病,本质上是相通的。

当我们遇到一个 bug(问题)的时候,一般我们需要经历如下 6 个步骤:

  • 1.了解bug。我们首先需要到底出了什么 bug,现象是什么,怎样发生的。
  • 2.复现bug。在了解了 bug 的大致情况之后,我们需要能够找到复现的路径,这就为后面 bug 的定位提供可靠的依据。
  • 3.定位bug。当有了稳定的复现途径之后,要做的就是打断点、打日志进行调试,来一步一步分析和定位 bug,到底是那块代码导致的错误。
  • 4.确认bug。当我们定位到 bug 出错的地方之后,我们就需要分析这到底是不是 bug。如果是 bug,那么这个 bug 出现的根源是什么,到底能不能解决。
  • 5.修复bug。在明确了 bug 的根本原因之后,下面就需要发挥我们的聪明才智去修复这个 bug 了。
  • 6.验证bug。并不是每次我们修复完 bug 之后就可以万事大吉了,此时我们还需要去重现 bug 以确保 bug 被真正修复。除此之外,有条件的我们还需要去验证相关场景,以保证修复该 bug 不会引入其他 bug。

以上可以总结为 12 字方针--"了解、复现、定位、确认、修复、验证"bug。一般在稍微大一点的公司,都会有对应的流程对 bug 的修复进行流程控制,最终形成闭环。

可以看到的是,其实修复 bug 只是解决一个 bug 的 6 个步骤中的其中一步。很多刚刚参与工作的程序员经常犯的错误就是一遇到 bug,就开始漫无目的地看代码或者是上网各种瞎搜索,又或者各种无脑问,最后搞了一圈可能连自己要解决的 bug 到底是什么都不知道,这样解决 bug 的效率可想而知。

可能读到这的你此刻非常想问:怎样才可以更快地修复一个 bug 呢?那么下面我就根据上面讲的六个步骤来分别讲解一下对应的技巧。


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2.解决 bug 的艺术

在我看来,修复一个 bug 是相对容易的。因为修复一个 bug 的方法可能有很多种,但是如何从根本上解决一个 bug,并保证这个 bug 下次不再复现的话,其实是非常难的,这就需要我们学习一下解决 bug 的艺术。

2.1 了解 bug

俗话说,知己知彼百战不殆。bug 修复的第一步当然是先了解 bug 了。

了解 bug 是解决 bug 最重要的一步,它直接决定了后面五步执行的效率和质量。糟糕的错误报告和不负责任的问题描述都是埋葬程序员修复 bug 意志的罪魁祸首。

在了解 bug 之前,我们需要收集足够的信息,了解它产生的现象、描述、复现步骤、以及解决后的预期是什么等等。那么我们应该怎么做才能更加全面地了解它呢?

下面我给几点建议供大家参考:

2.1.1 观察现象

光凭文字说明是无法准确领悟到 bug 的精髓的。因为每个人思考问题的角度以及文字表达描述都是千差万别的。

如果说这个时候能提供一段出错的视频或者问题截图,又或者能够现场演示错误的话,这样观察现象,然后再结合问题描述之后,一定能够帮助你快速地了解这个 bug。

2.1.2 询问相关人员

这里你询问的可以不仅限于发现 bug 的人(一般是测试人员),当然你首先应当询问的还是这个发现 bug 的人。

这里你需要着重询问 bug 报告上你觉得迷惑的点,比如出现 bug 的应用版本、设备型号、bug 出现的频率、bug 产生的步骤和恢复的途径、bug 修复的预期效果等。这里你需要进行刨根问底地询问,因为可能 bug 发现人觉得一些无关紧要的细节,对你来说却是至关重要的点。

问完发现 bug 的人之后,我们还可以向 bug 对应模块的负责人(测试、开发、产品)询问该模块的业务逻辑,说不定能够获取到有价值的信息哦。

2.1.3 提供 bug 报告模板

一份优秀的 bug 报告模板,可以让程序员直接跳过 bug 修复的前三步,直接进入到 确认bug 步骤,从而能够极大地提高 bug 修复的效率。那么一份优秀的 bug 报告模板应当具备哪些内容呢?

  • bug 的标题和问题描述
  • 出现 bug 的应用版本
  • 出现 bug 的设备信息(型号、版本等)
  • bug 产生相关的视频、截图和错误日志
  • bug 复现的步骤
  • bug 出现的必要条件(环境)和恢复途径
  • bug 修复后的预期效果
  • bug 对应的模块或者关联 bug

有了以上的内容之后,相信程序员能够很快地了解这个 bug,定位出 bug 产生的原因并予以解决。

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2.2 复现 bug

如果你在第一步 了解bug 中获得了良好的 bug 报告的话,则此部分可以很容易。你只需要按照 bug 报告中的 bug 复现步骤,按顺序操作即可稳定复现 bug。

当然,很多时候往往并不是一帆风顺的,即使你手握 bug 报告,做了非常详细的调查工作,然而 bug 就是无法复现,那么这个时候我们应该怎么做呢?

2.2.1 重新了解 bug

此时为了能够复现 bug,你可能需要回到上一步,重现去了解 bug。因为你之前对 bug 的理解可能产生偏差,又或者你第一步并没有做好才导致了 bug 未能复现。这个时候带着疑问去重现了解 bug,可能你会发现新的大陆。

2.2.2 将偶现 bug 转为必现 bug

偶现 bug 算是 bug 家族中最调皮的一个了。它们以没有规律,难以复现等特性,经常能把以一个好好的程序员给逼疯。

但是既然是要复现 bug,那么肯定要找到 bug 稳定复现的路径,这样才能方便下面 bug 的定位。这里我推荐大家的一个做法就是想办法把偶现的 bug 转化为必现的 bug。因为即使是偶现的 bug,很多也是特定条件下必现的 bug,只不过此时你还没发现这个特定条件而已。

那么怎样才能将偶现 bug 转为必现 bug 呢?这里我简单介绍一下我常用的技巧:

  • 1.对比法:观察并对比复现和不复现的各方面条件,找到那个必现的特定条件。
  • 2.注释(删除)代码法:对怀疑的代码进行注释(删除),直到彻底将偶现 bug 转变为必现 bug。

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2.3 定位 bug

一旦我们找到了 bug 稳定复现的步骤之后,下面的工作就是开始定位 bug 产生的地方了。

这一步可以说是解决 bug 的关键环节,这一步骤的难易程度一般取决于以下几个因素:

  • 1.程序员自身的代码量(工作经验)
  • 2.对项目代码(业务)的熟悉程度。
  • 3.分析问题和解决问题的能力

那么我们如何才能更快地定位出 bug 产生的位置呢?下面我提供一些思路供大家参考:

  • 1.断点调试。这是程序员通用,同时也是最有效的定位问题的方式。一个不会断点调试的程序员和瞎子没有本质上的区别。
  • 2.日志分析。其实并不是所有 bug 都可以进行断点调试的。比如在一些循环调用或者业务较为复杂的场景下,打日志分析定位是较为适合的方式。
  • 3.排除法分析。如果一个 bug 产生的原因可能有多种情况的时候,这个时候采取排除法的方式是最优的。你可以把可能导致 bug 产生的代码块都打上日志或者断点,然后重现一下 bug 进行问题的定位。
  • 4.代码回滚分析。如果你这个 bug 在之前的版本是好的,但是在现在版本上又出现了,这个时候就可以使用代码回滚大法。把你的代码回滚到你怀疑的版本,运行看 bug 是否消失,然后对两个版本之前代码有何区别,最终定位出 bug 产生的位置。这里我们可以使用二分法来提高代码的回滚效率。
  • 5.注释(删除)代码法。这个我在上一个步骤中也提到过。对于一些难以理解和定位的 bug,我们可以使用这个方法进行尝试。不过这个方法使用起来有一定的风险,因为可能你删除的那一串代码虽然能够解决 bug,但是却不是 bug 产生的根源,这个时候你可能会将必现 bug 改成了偶现 bug,让问题变得更加复杂。
  • 6.源码分析法。有的时候有些 bug 可能并不是你的代码导致的问题。可能是第三方库本身的 bug,又或者是系统本身的 bug,又或者是你误用 api 导致的问题,这个时候就需要你拥有源码分析的能力。深入源码中,一层层分析直到最终找到 bug 产生的原因。
  • 7.联想法。通过一些类似的 bug 修改经验从而联想猜测出 bug 产生的位置。这个方法对使用者本身有较高的要求。需要使用者对项目代码和业务逻辑非常熟悉,同时对问题分析的能力有较高的要求。这就是我们常说的牛人能够一眼就能看出问题,他们常用的就是这种方式。
  • 8.场外支援法。这是实在定位不出 bug 才采取的下下策。因为它并不能提高你定位 bug 的能力,同时请别人帮忙定位 bug,你就需要把你之前所做的工作都要全盘地向他表述一遍,这样不仅会降低 bug 修复的效率,同时还不一定能保证定位出 bug 产生的位置,它取决于你表述问题的能力和帮你的人分析和解决问题的能力。

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2.4 确认 bug

在我们定位出 bug 产生的位置后,下面的工作就是分析 bug 产生的根源了。

这一步可以说是 bug 修复 6 个步骤中最为关键的一步。这一步直接决定了这个 bug 能否被彻底地解决,同时也是最能体现 bug 修复艺术的步骤。

但是很遗憾的是,这一步往往被很多人给忽视了。我为什么会这样说呢?因为很多时候我们修复 bug 的时候,都会受到各方面的限制:

  • 1.自身经验水平的限制:一些初入项目的程序员经常因为修复一个 bug 而导致了另一个 bug,又或者只是看到了 bug 的表象却不能感知到 bug 产生更深层次的原因,所以 10 种产生 bug 的情况他可能只改了一种,将必现问题改成了偶现问题,让 bug 变得更加复杂。
  • 2.时间限制:这是我们程序员经常碰到的限制。这在互联网企业非常普遍,通常解决一个 bug 是有时间限制的,例如:这个项目明天就要上线了,并强制要求你今晚就得想办法解决。这个时候你可能就被逼无奈,采取硬编码的方式去临时把这个 bug 给按住。其实这样虽然 bug 是被临时解决了,但是却会让这个 bug 变得愈加复杂。很多公司出现的那些祖传代码就是在这种情况下产生的,动一下就可能产生无数未知的 bug,令人绝望。
  • 3.业务限制:很多时候导致代码逻辑非常复杂难懂的罪魁祸首就是这种业务限制。我们在修复一个 bug 的时候,很多时候就是因为这种业务的限制,导致 bug 的修复一种不能从根源上予以解决,只要业务一调整就可能导致这个 bug 反复地出现。

说了这么多限制,那么我们如何才能找到问题的根源呢?

  • 1.多积累经验,提升自身的水平:这是打破自身经验水平的限制。
  • 2.及时处理bug:在收到 bug 报告的第一时间就去处理,尽可能打破时间的限制。
  • 3.多熟悉业务:有时间就多去了解和梳理业务,深入研究项目代码。这样我们在解决 bug 的时候也不会因为对业务不熟悉而无法分析出 bug 产生的根源。
  • 4.准确定位bug:bug 定位的准确性直接决定了你能否分析出 bug 产生的根源。因此你需要仔细分析和定位 bug,使用我上面介绍的 8 种方式去定位 bug。

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2.5 修复 bug

其实前面的四步都是为这一步所做的铺垫。有了前面四步的工作,相信到这儿也是相对微不足道的了,剩下的就是如何优美地解决这个 bug 了。

到了这个阶段,bug 通常不需要大的修改来修复,因此这一步往往会非常快,当然也就没有什么好的技巧啦。

2.6 验证 bug

作为 bug 修复的最后一步,它是确保 bug 被真正修复的最后保障。

在这里需要我们着重注意以下几点:

  • 1.重复之前复现 bug 的步骤来验证 bug 是否被彻底解决。
  • 2.验证 bug 修复可能改动到的相关模块是否正常,保证 bug 修复不引入新的 bug。

如果上述有任何一点没有达到的话,请返回步骤四和步骤五,重新修复 bug!


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3.如何提高 bug 修复的效率

上文我们着重讲解了解决 bug 的艺术,为的是能够更好地解决 bug。但是如何才能保证既有效,又快速地修复 bug,提高 bug 修复的效率呢?

通过上面对于解决 bug 的艺术的讲解,我们可以总结出以下影响 bug 修复效率的几个关键点:

  • 1.bug 信息收集的效率以及有效性。
  • 2.时间限制的压力。
  • 3.人员对项目代码(业务)的熟悉程度。
  • 4.人员自身经验和分析问题的能力。

以上 4 点可以说直接决定了 bug 修复的效率。那么如何才能提高 bug 修复的效率呢?下面我将一一给出我的看法。

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3.1 建立健全的信息收集机制

bug 信息的收集可以说是修复 bug 过程中最为耗时的环节。提升 bug 信息收集的效率以及有效性可以大幅度地提升我们修复 bug 的效率。

那么我们应该如何建立健全的信息收集机制呢?这里我给出我的几点建议:

3.1.1 提供优秀的 bug 报告模板

上文我们在 了解bug 一步中提到过:一份优秀的 bug 报告模板,可以让程序员直接跳过 bug 修复的前三步,直接进入到 确认bug 步骤,从而能够极大地提高 bug 修复的效率。

这里我再次重复一步,一份优秀的 bug 报告模板应当具备哪些内容:

  • bug 的标题和问题描述
  • 出现 bug 的应用版本
  • 出现 bug 的设备信息(型号、版本等)
  • bug 产生相关的视频、截图和错误日志
  • bug 复现的步骤
  • bug 出现的必要条件(环境)和恢复途径
  • bug 修复后的预期效果
  • bug 对应的模块或者关联 bug

3.1.2 建立完备的日志体系

一套完备的日志体系,可以让我们更加清晰地知道用户到底做了什么才导致 bug 的出现。

在项目的初期,我们可能为了赶工期而常常忽视了日志打印的重要性,这很可能就会导致该项目日后的维护将非常得艰难。

那么我们为什么要建立一套完备的日志体系呢?

  • 1.并不是所有的用户(测试)都能够给你描述清楚 bug 产生的信息。
  • 2.即使用户(测试)给你描述了 bug 产生相关的信息,但是他们并不理解你的代码逻辑,他们只能根据 bug 出现的现象告诉你问题,可能他们的表述和你的理解不在一个频道。

如果你有这么一套完备的日志体系,那么你就可以在用户(测试)不用开口的情况下,直接 get 到用户的操作行为以及对于的代码逻辑。同时,可能一句关键点的报错日志就可以帮你直接定位到 bug 产生的位置,从而直接进入第四步 确认bug

说了这么多,我们应该如何打印高效的日志呢?

  • 1.在异常分支返回前打印日志。
  • 2.在复杂业务流程的关键点打印日志。
  • 3.在对外交互或者模块交互点打印日志。
  • 4.在用户交互或者生命周期的关键点打印日志。
  • 5.对重要的信息点打印日志,记录用户画像。
  • 6.按重要性分等级打印日志。
  • 7.禁止在循环中打印日志,禁止打印无效的日志。
  • 8.禁止打印用户隐私相关的信息。

3.2 建立自动化测试机制

建立自动化测试机制,可以让突破 时间限制 成为可能。

3.2.1 更早地发现 bug

很多时候来自时间限制的压力,往往是测试不充分导致的。很多 bug 直到产品临近上线或者交付的时候才被发现,这个时候唯一解决问题的方式就是在时间上做出限制,无情压迫我们这些活在公司权力最底层的程序员们。

如果这个时候能有一套自动化测试机制,每天下班后都进行自动测试的话,那样很多 bug 就能被提前发现,从而为我们修复 bug 预留了不少宝贵的时间。

3.2.2 节约 bug 验证的时间

对于一些复杂难解、偶现的 bug,我们往往会在 确认bug验证bug 之间花费大量的时间。这个时候如果有一套自动化测试机制或者工具帮助我们验证 bug 的话,就可以极大地缩减我们修复 bug 的时间。

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3.3 提高项目代码(业务)的熟悉程度

提高人员对项目代码(业务)的熟悉程度,这样就可以极大地提高人员 定位bug 的效率。

3.3.1 建立丰富的知识库体系

建立一套丰富的知识库体系,可以帮助我们加深对自己责任内项目代码(业务)的理解,同时还能帮助我们快速了解我们所不了解的业务模块。

那么如何才能建立起丰富的知识库体系呢?下面我给出我的几点建议:

  • 1.对知识进行分类。
  • 2.定期添加和更新知识库的内容。
  • 3.提高知识库的检索效率。
  • 4.定期组织知识的分享。
  • 5.激励贡献知识库的人员。

3.3.2 建立责任田划分机制

划分责任田的目的就是:让专业的人做专业的事情。

划分责任田的好处:

  • 1.专业的人做专业的事情。划分完责任田后,田主需要对自己负责的模块负责,这就必然要求其对模块内的代码(业务)更加熟悉。
  • 2.责任到人利于追责和 bug 跟踪。

当然责任田也不是想象中的那么完美,它也存在一定的缺陷:

  • 1.职责明确之后可能导致缺少全局视野。一些复杂的 bug 可能是几个模块共同作用下才产生的,对于这类 bug 的定位势必会大大增加难度。
  • 2.划分责任田之后,可能导致踢皮球的情况。

责任田划分机制,它是一把双刃剑。所以是否需要建立责任田划分机制,还是需要结合企业自身的情况而定的。

3.4 提高人员的综合素质

提高人员的综合素质,可以帮助我们提高 定位bug确认bug 以及 修复bug 三个步骤下的效率。

  • 1.建立公平的员工晋升制度。这样可以充分调动人员的主动性的积极性,提升人员的个人素质和业务能力。
  • 2.建立岗位轮换制度。让人员定期负责不同的模块,可以极大地提升人员的综合素质和全局视野。
  • 3.定期组织培训学习

4.最后

以上内容,是我参与工作五年,开源六年以来所总结下来的全部经验,喜欢的可以点击收藏或者三连支持一下!最后,还是祝福大家从此代码无 bug,哈哈哈!!!

5.微信公众号

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    程序员是从事程序开发、程序维护的专业人员。

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