лекция типовые ошибки

Типовые ошибки при
разработке ПО, и методы их
предотвращения
Юрий Зеленский
2011

2012 © Itransition Group. Proprietary and Confidential 1

Статистика

1 (найденная, функциональная) ошибка каждый день

количество проектов с issue/fte
10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 54


Статистика

 20-30 ошибок на kSloc “свежего” кода (1 на 40 строк)
 1-5 ошибок на kSloc в тестированном release

 10 строк в час – наша производительность

 Лучшие показатели (embedded в aerospace) 0.1/kSloc

 35% изменений в support не вносят ошибок (international conference software
maintainers 1998)
 16% изменений вносят 15 и более ошибок


Определение

Система возвращает некорректный или
неожидаемый результат фактическим и
Расхождение между или ведет себя
непредусмотренным результатами
ожидаемым образом

Синонимы:
ошибка, дефект, проблема, отказ, сбой, неиспр
авность, повреждение, несоответствие, особен
ность, bug, issue


Ошибка?

send(to, from, count)
register short *to, *from;
register count;
{
register n = (count + 7) / 8;
switch(count % 8) {
case 0: do { *to = *from++;
case 7: *to = *from++;
} while(--n > 0);
}
}


Так лучше?

do { /* count > 0 assumed, “to” pointer have to have “volatile” qualifier */
*to = *from++; /* Note that the 'to' pointer is NOT incremented */
} while(--count > 0);


Основные причины ошибок

Невежество
Безразличие
Лень

Основные средства предотвращения

Кропотливость
Дотошность
Аккуратность
Внимание к деталям
Ответственность

Классификация по источнику

Ошибки процесса
нет времени, нет разработчиков, нет менеджера, нет спецификации, нет
issue tracking, нет version control, нет понимания задачи

Ошибки проектирования
Сложность, «велосипед» и другие design antipatterns.

Ошибки программирования
Copy paste, неряшливость, и другие подводные камни (aka pitfalls)


Классификация по типу

Функциональные
 Проектирования и программирования: misconception
 Функциональные ошибки программирования

Не функциональные
 Тестопригодность (модульная, интеграционная)
 Надежность
 Простота внесения изменений(читаемость, понятность)
 Безопасность
 Эффективность (производительность)
 Портируемость
 Пригодность к повторному использованию
 Сопровождаемость(читаемость, понятность, документиро
ванность)

Функциональные ошибки программирования

 Логические: бесконечные циклы, off-by-one и т.п.
 Арифметические: деление на
нуль, overflow, underflow
 Синтаксические: = вместо == и т.п.
 Ресурсные: неинициализированные значения, утечки
памяти и ресурсов, переполнения буфера и стека
 Многопоточности: блокировки, гонки
 Интерфейсов: некорректное использование
API, протоколов, аппаратных возможностей
 Производительности: алгоритмическая
сложность, беспорядочные операции ввода вывода


Антипаттерн: определение

Часто встречающийся подход к решению
проблем, приводящий к однозначно
отрицательным последствиям.

http://c2.com/cgi/wiki?AntiPatternsCatalog

http://en.wikipedia.org/wiki/Antipatterns#Software_design_
anti-patterns


Вот такая вот у нас ООПа

Глобальные переменные
Поведение без состояний
Необоснованное наследование
LCOM4>3
Божественный объект


Несколько (вопиющих) примеров

Не аккуратненько как-то: не выравнено, не
единообразно, при изменении размера все
расползается, не единообразно.

Что в имени тебе моем: невнятные, или даже
стандартные имена переменных, классов объектов.
Button1 на Form1?! Вы что издеваетесь?
Английский (можно подсматривать в словарь). Без
акронимов! Не экономим символы!


Ещѐ примеры

 Волшебная кнопка, она же волшебная ASP, волшебная
JSP, волшебный сервлет, монолитный сервлет.
 Неиспользование regexp (мне же, буквально, проверить
email это или нет, что ради этого regexp учить?)
 Отсутствие контроля данных (это же мы сами
сформировали параметр, тут не может быть других
значений)
 Не использование кэша или бездумное использование
кэша
 Ручной разбор текстовых форматов (xml, http, и т.п.)
 Ручная конкатенация данных для формирования
текстовых представлений (sql, xml, html, и т.п.)
 Не использование пула ресурсов(подключений)
 Манипуляции с immutable объектами
 Магические константы


Ещѐ пример

Компактно, эффектно, возможно даже эффективно, но не читаемо.
IOCCC открыт для всех. Эта программа играет в шахматы, всѐ ещѐ
гордитесь мастерством владения тернарным оператором?
char*l="ustvrtsuqqqqqqqqyyyyyyyy}{|~z|{}" " 76Lsabcddcba .pknbrq PKNBRQ
?A6J57IKJT576,+-48HLSU"; #define F getchar()&z #define v X(0,0,0,21, #define Z while(
#define _ ;if( #define P return--G,y^=8, B,i,y,u,b,I[411],*G=I,x=10,z=15,M=1e4;X(w,c,h,e,S,s){int
t,o,L,E,d,O=e,N=-M*M,K =78-h<<x,p,*g,n,*m,A,q,r,C,J,a=y?-x:x;y^=8;G++;d=w||s&&s>=h&&v
0,0)>M;do{_ o=I[ p=O]){q=o&z^y _ q<7){A=q--&2?8:4;C=o-9&z?q["& .$ "]:42;do{r=I[p+=C[l]-
64]_!w|p ==w){g=q|p+a-S?0:I+S _!r&(q|A<3||g)||(r+1&z^y)>9&&q|A>2){_ m=!(r-2&7))P
G[1]=O, K;J=n=o&z;E=I[p-a]&z;t=q|E-7?n:(n+=2,6^y);Z n<=t){L=r?l[r&7]*9-189-h-q:0 _ s)L +=(1-
q?l[p/x+5]-l[O/x+5]+l[p%x+6]*-~!q-l[O%x+6]+o/16*8:!!m*9)+(q?0:!(I[p-1]^n)+
!(I[p+1]^n)+l[n&7]*9-386+!!g*99+(A<2))+!(E^y^9)_ s>h||1<s&s==h&&L>z|d){p[I]=n,O
[I]=m?*g=*m,*m=0:g?*g=0:0;L-=X(s>h|d?0:p,L-N,h+1,G[1],J=q|A>1?0:p,s)_!(h||s-1|B -O|i-n|p-
b|L<-M))P y^=8,u=J;J=q-1|A<7||m||!s|d|r|o<z||v 0,0)>M;O[I]=o;p[I]=r;m?
*m=*g,*g=0:g?*g=9^y:0;}_ L>N){*G=O _ s>1){_ h&&c-L<0)P L _!h)i=n,B=O,b=p;}N=L;}
n+=J||(g=I+p,m=p<O?g-3:g+2,*m<z|m[O-p]||I[p+=p-O]);}}}}Z!r&q>2||(p=O,q|A>2|o>z&
!r&&++C*--A));}}}Z++O>98?O=20:e-O);P N+M*M&&N>-K+1924|d?N:0;}main(){Z++B<121)*G
++=B/x%x<2|B%x<2?7:B/x&4?0:*l++&31;Z B=19){Z B++<99)putchar(B%x?l[B[I]|16]:x)_ x-
(B=F)){i=I[B+=(x-F)*x]&z;b=F;b+=(x-F)*x;Z x-(*G=F))i=*G^8^y;}else v u,5);v u, 1);}}


А что делать?


Народная мудрость

 Если что-то может сломаться - оно обязательно
сломается (закон Мѐрфи)
 Сложность – главный враг надежности
 Самые дешевые, быстрые и надежные компоненты –
те, которых нет
 Два подхода: «так просто, что очевидно нет
недостатков» и «так сложно, что нет очевидных
недостатков»
 Сложность программы растет до тех пор, пока не
превысит способности программиста
 Один волос на голове - слишком мало, в супе -
слишком много


Практические советы

Кропотливость
Дотошность
Аккуратность
Внимание к деталям
Ответственность

Ещѐ более практические советы

Используйте уже отлаженный код. Не пишите свой. Изучайте
(стандартные) библиотеки. Повесьте cheetsheet, убедитесь
что вы знаете про свою библиотеку все.
Боритесь за простоту. Refactor! Пишите хорошие
комментарии и не пишите плохих, потому что это отнимает
время от написания хороших (плеоназмы, тавтологии ничем
не лучше отсутствия комментария)
Комментарий должен пояснять не что написано, а почему, и
почему именно так. Лучше большой комментарий на
большой кусок, чем много микро-комментариев.
Именуйте все (extract method, extract variable).
Пользуйтесь шаблонами IDE (как минимум всеми
стандартными).

И ещѐ советы

Не используйте copy & paste – вы копируете ошибки!
Do not repeat yourself!
Регулярно проверяйте себя и окружающих на предмет
использования copy & paste (при помощи специальных
средств)
Если совсем невмоготу: можно cut & paste
Запускайте автоформат, пусть ваш код будет (хотя бы)
гладким и шелковистым
Читайте чужой код (например код библиотек вашего языка)
Читайте свой код
Переведите написанное в коде на натуральный язык
(обратная семантическая трассировка)
Требуйте проведения code review (Fagan process как
апофеоз peer review – это работает!)


И ещѐ советы

Облегчите и ускорьте себе отладку. Под рукой должна
быть возможность запустить отладчик, даже если код
на далеком сервере.
Экстернализируйте параметры конфигурации.
Обеспечьте возможность их менять в runtime.
Имейте хоть какой-то интеграционный тест.
Используйте модульные тесты.
Пользуйтесь edit & continue, hot replace и (или Ruby )
Дефекты в последних изменениях. Самый часто
меняемый файл – проблемный.
Попробуйте time machine debug (intellitrace и подобные)


Последнее но не по значению

Статический анализ кода
Sonar (требуйте размещения своего проекта на
корпоративном sonar сервере)
FindBugs, FxCop, lint, PMD, тысячи их:
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_tools_for_static_code_analysis

Источник информации об antipatterns.


Статический анализ?


Статический анализ? Да, но не так!


Статический анализ! Да! Вот так!


Физики шутят

Борбаг (Bohrbug)
Просто баг. Простой как
планетарная модель ядра.



Гейзенбаг
(Heisenbug)
Баг который меняет свое
поведение при попытке
его пронаблюдать.



Мандельбаг
(Mandelbug)
Ошибки, чьи причины
настолько сложны и
неясны, что кажутся
хаотичными (и
завораживающими как
одноименное множество).



Шрединбаг
(Schroedinbug)
После того как в тексте
обнаруживается
критическая
ошибка, программа
(ранее вполне
работающая) перестает
функционировать.


Discuss!

2011
www.itransition.com y.zelensky@itransition.com


Внеклассное чтение

http://tinypaste.com/0659d1a1


Внеклассное чтение
http://en.wikipedia.org/wiki/Duff's_device
http://en.wikipedia.org/wiki/Software_bug
http://en.wikipedia.org/wiki/Software_bug#Common_types_of_computer_bugs
http://c2.com/cgi/wiki?AntiPatternsBook
http://dou.ua/lenta/articles/resign-patterns/
http://en.wikipedia.org/wiki/Anti-pattern
http://en.wikipedia.org/wiki/Antipatterns#Object-oriented_design_anti-patterns
http://en.wikipedia.org/wiki/Fagan_inspection
http://en.wikipedia.org/wiki/Category:Software_engineering_disasters
http://ru.wikipedia.org/wiki/Обратная_семантическая_трассировка
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd264915.aspx //intelliTrace
http://www.lambdacs.com/debugger/ //historical debugger for Java
http://www.chrononsystems.com/ //another historical debugger for Java
http://en.wikipedia.org/wiki/SQALE#The_indices
http://quotes.cat-v.org/programming/
http://lib.ru/ANEKDOTY/marphy.txt
http://www.opennet.ru/opennews/art.shtml?num=19763 //most widespread that lead to SW vulnerabilities
http://www.amazon.com/Java-Concurrency-Practice-Brian-Goetz/dp/0321349601/
http://en.wikipedia.org/wiki/Toledo_Nanochess
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_tools_for_static_code_analysis
http://en.wikipedia.org/wiki/Static_program_analysis
http://www.aivosto.com/project/help/pm-oo-cohesion.html
http://www.ozon.ru/context/detail/id/1425895/ //горький вкус Java


лекция типовые ошибки

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

En vedette

En vedette (8)

Similaire à лекция типовые ошибки

Similaire à лекция типовые ошибки (20)

Dernier

Dernier (9)

лекция типовые ошибки

Notes de l'éditeur