باگ چیست ؟

در فناوری کامپیوتر، «باگ» (Bug) اشتباه یا خطای برنامه نویسی یا کدنویسی در یک برنامه نرم‌افزاری است. در اینجا می‌توان برنامه را ریزکدهایی (میکروکدهایی) هم در نظر گرفت که در ریزپردازنده‌ها (Microprocessor) پیاده‌سازی می‌شوند. به فرایند پیدا کردن باگ‌ها پیش از آنکه کاربران آن‌ها را پیدا کنند، «دیباگ کردن» (Debugging) گفته می‌شود. دیباگ کردن بعد از آن آغاز می‌شود که کدها نوشته می‌شوند و در مراحلی ادامه پیدا می‌کند که کدها با سایر واحدهای برنامه نویسی ترکیب می‌شوند تا محصولی نرم افزاری مثل سیستم عامل یا برنامه‌ای کاربردی (اپلیکیشن) ساخته شود.

البته باگ‌ها اغلب پس از انتشار محصول نرم افزاری یا در حین آزمایش بتای عمومی کشف می‌شوند. وقتی چنین اتفاقی رخ می‌دهد، کاربران باید راهی برای جلوگیری استفاده از کدهای دارای باگ پیدا کنند یا «وصله‌ای» (پچ | Patch) را از توسعه دهندگان آن دریافت کنند.

باگ تنها نوعی از مشکلات و چالش‌هایی به حساب می‌آید که یک برنامه ممکن است با آن مواجه شود. ممکن است برخی برنامه‌ها بدون باگ اجرا شوند، اما همچنان استفاده از آن‌ها دارای چالش‌هایی باشد یا در برخی از اهداف خاص با شکست مواجه شوند. آزمودن انواع نقص‌های این چنینی سخت‌تر است.

باگ به انگلیسی به صورت «Bug» نوشته می‌شود و به معنای حشره است. همچنین به ایراد یا خطای نرم افزاری هم به انگلیسی «Software Bug» گفته می‌شود. سایر مترادف‌ها برای باگ به انگلیسی در ادامه به همراه ترجمه آن‌ها فهرست شده‌اند:

Computer Malfunction (خرابی کامپیوتر)
‌Breakdown (از کار افتادن)
Defect (عیب و نقص)
Error (خطا)
Failure (خرابی)
Flaw (ضعف و نقص)
Hitch (مشکل جزئی)
Glitch (اشکال و نقص فنی کوچک و مختصر)

انواع باگ در نرم افزار چیست ؟

انواع مختلفی از باگ‌ها وجود دارند که باعث می‌شوند در عملکرد کامپیوترها مشکل بوجود بیاید. در این بخش قصد داریم برخی از رایج‌ترین انواع باگ در نرم افزار و کامپیوتر را معرفی کنیم. هر یک از این انواع باگ در ادامه فهرست شده‌اند:

باگ محاسباتی (Arithmetic): این نوع باگ که گاهی به آن خطای محاسباتی هم گفته می‌شود، خطاهای ریاضیاتی در کدها هستند که باعث می‌شوند عملکرد برنامه دچار اختلال و قطعی شود.
باگ واسط (رابط| Interface): خطای رابط زمانی رخ می‌دهد که سیستم‌هایی به کامپیوتر وصل شده‌اند که با آن همخوانی و سازگاری ندارند. این مشکل می‌تواند از یک قطعه سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری نشأت بگیرد. به عنوان نمونه‌ای از یک باگ واسط می‌توان وجود خطا در «واسط برنامه نویسی اپلیکیشن» (API | Application Programming Interface) را نام برد.
باگ منطقی (Logic): این نوع خطاها زمانی اتفاق می‌افتند که منطق اسکریپت باعث می‌شود برنامه اطلاعات نادرستی را خروجی دهد یا به مانع برخورد کند و هیچ خروجی ارائه ندهد.
باگ سینتکسی (Syntax): این نوع خطاها در کدهایی رخ می‌دهند که با کاراکترهای اشتباهی نوشته شده‌اند. زبان‌های برنامه نویسی مختلف دارای سینتکس‌های متفاوتی هستند و این سینتکس‌ها باید به دقت رعایت شوند.
باگ کار تیمی (Teamwork): این نوع از باگ زمانی اتفاق می‌افتد که بین برنامه نویسان سوء‌تفاهم و سوء برداشت بوجود بیاید. به عنوان مثال وقتی تفاوت‌هایی میان مستندات محصول و خود محصول وجود داشته باشد این اتفاق رخ می‌دهد. یک مثال دیگر در این خصوص این است که در کامنت‌ها کدهای برنامه به درستی توصیف و تشریح نشده باشند.

انواع باگ در نرم افزار از دید کاربر

روش ساده دیگر برای دسته‌بندی انواع Bug در نرم افزار، طبقه‌بندی آن از دیدگاه کاربر است. انواع باگ از دید کاربر به شرح زیر است:

باگ بصری (دیداری | Visual): در این نوع باگ کاربر می‌تواند عملکرد مورد نظرش را تکمیل کند، اما در این میان ظاهر موردی خاص یا برخی موارد به نظر صحیح نیست. این نوع باگ ممکن است مشکلی در خصوص طراحی واکنش‌گرای برنامه مربوطه باشد.
باگ عملکردی (Functional): باگ عملکردی یعنی برنامه طوری عمل نمی‌کند که مورد انتظار است. برای مثال کاربری دکمه ذخیره (Save) را کلیک می‌کند، اما داده‌ها ذخیره نمی‌شوند.

انواع باگ در نرم افزار بر اساس سطح دشواری

علاوه بر این، انواع Bug در نرم افزار را می‌توان براساس سطح دشواری و سختی ایجاد شده برای کاربر نیز دسته‌بندی کرد:

باگ‌های با تاثیر اندک (Low-Impact Bug): این نوع باگ‌ها اثر کمی روی تجربه کاربری دارند.
باگ‌های با تاثیر زیاد (High-Impact Bug): این‌ها باگ‌هایی هستند که تا حدی کاربردپذیری و عملکرد برنامه را تحت تاثیر قرار می‌دهند، اما همچنان می‌توان از آن اپلیکیشن استفاده کرد.
باگ‌های حیاتی (Critical Bugs): این نوع از باگ‌ها مانع عملکرد اصلی برنامه می‌شوند و رفع آن‌ها بسیار ضروری است.

انواع باگ در نرم افزار بر اساس محل رخداد

رویکردی دیگر در دسته‌بندی Bug ها این است که به محل رخداد آن‌ها توجه شود:

باگ‌های سطح واحد (Unit-Level Bug): این‌ها باگ‌های نرم افزاری هستند که در داخل یک واحد از کدها وجود دارند. آن‌ها معمولاً به دلیل خطاهای محاسباتی و منطقی رخ می‌دهند و تنها با یک قطعه از نرم افزار سر و کار دارند. رفع باگ‌های سطح واحد معمولاً آسان است.
باگ‌های سطح سیستمی (System-Level Bug): خطاهای پیچیده‌تری هستند که به وسیله چندین قطعه نرم افزاری بوجود می‌آیند. این قطعات نرم افزاری به شکل‌هایی با هم در ارتباط هستند که وجود چنین باگ‌هایی در آن‌ها مشکلاتی را ایجاد خواهد کرد.
باگ‌های خارج از محدوده (Out-of-Bound): این نوع از باگ‌ها زمانی رخ می‌دهند که کاربر به شیوه‌ای غیرمنتظره با برنامه تعامل داشته باشد. برای مثال وقتی کاربری پارامتری را در یک فیلد فُرمی وارد کند که برنامه برای مدیریت آن طراحی نشده باشد، چنین باگی اتفاق خواهد افتاد.

چگونه باگ در برنامه نویسی را رفع کنیم؟

در این بخش ۲ روش رفع باگ شرح داده شده است. این ۲ روش به شرح زیر هستند:

دیباگ کردن (رفع خطا)
بهبود مداوم

دیباگ کردن برای رفع باگ در نرم افزار

اگر باگی در نرم‌افزار پیدا شود، باید آن را دیباگ کرد. دیباگ کردن ۳ مرحله دارد که هر یک در ادامه فهرست شده‌اند:

ایزوله‌سازی باگ (عایق‌کاری کردن یا جداسازی خطا)
مشخص کردن ریشه مشکل
رفع کردن باگ

برای برنامه‌نویسان قطعه کدها برگشت به گام‌های گذشته و مرور کدهای پیچیده و پرتراکم می‌تواند دشوار باشد. «طرح جایزه باگ پیدا کردن» که به آن «باگ بانتی» (Bug Bounty) می‌گویند راهی برای جمع‌سپاری تلاش برای دیباگ کردن به حساب می‌آید.

در جمع‌سپاری باگ بانتی به محققان امنیت نرم‌افزار و هکرهای اخلاقی جایزه پرداخت می‌کنند. این جایزه‌ها برای پیدا کردن مشکلات و فراهم کردن گزارش‌هایی در خصوص باگ‌هایی اهدا می‌شوند که ممکن است تکثیر یابند یا رفع آن‌ها آسیب‌پذیری را کاهش دهد. در ادامه این مقاله بخش مخصوصی به باگ بانتی اختصاص داده شده است.

روش بهبود مداوم برای رفع باگ در برنامه نویسی

سازمان‌هایی که به دنبال به حداقل رساندن اشکالات نرم‌افزاری هستند، باید بین تعداد عرضه‌ها و عقب‌گردهای نسخه‌های نرم‌افزاری انجام شده تعادل ایجاد کنند. با انجام این کار، آن‌ها اطمینان حاصل می‌کنند که فرایند دیباگ کردن مانع انتشار زمان‌بندی شده نرم‌افزار پایدار نخواهد شد. این شیوه را سازمان‌هایی به کار می‌گیرند که در محیط توسعه نرم افزار به روش چابُک (اجایل) فعالیت می‌کنند.

با این تفاصیل، برخی از باگ‌ها به هر نحو به محصول نرم افزاری منتشر شده راه پیدا می‌کنند. تیم‌های برنامه نویسی می‌توانند نسخه‌ منتشر شده را به عنوان بخشی از فرآیند اشکال‌زدایی، جمع‌آوری بازخورد، شکست سریع و ایجاد بهبود در نظر بگیرند.

تیم یا فردی در داخل تیم ممکن است هر روز زمان ثابتی را برای بررسی باگ‌های نرم افزاری در نظر بگیرد. به این طریق، جمع‌آوری داده‌های مربوط به باگ‌ها و خود فرایند دیباگ کردن به بخشی از برنامه روزانه تبدیل می‌شود. یک تیم توسعه نرم افزار ممکن است از داده‌های مربوط به فرایند دیباگ کردن برای تخمین مدت زمان مورد نیاز برای رفع یک باگ استفاده کند و تلاش‌های خود را متناسب با آن سازمان‌دهی کند.

رفع تمام اینها در یک نوبت غیرممکن است و جمع‌آوری داده‌های مورد نیاز برای ایجاد برآوردهای دقیق در مورد باگ‌ها امری زمان‌بر به حساب می‌آید. برنامه نویسان در مورد سطح مهارت‌ها و توانایی‌هایشان با هم تفاوت دارند. به همین دلیل برآوردهای رفع باگ‌ نیز ممکن در میان برنامه نویسان مختلف به گونه‌ای متفاوت انجام شوند. در طول زمان یک تیم می‌تواند برآوردهایی را در خصوص تعداد رفع باگ‌هایی بدست آورد که امکان انجام آن‌ها را در طول یک ماه دارد.

دیباگ کردن هرگز کاری بدون نقص و کامل نیست. همواره Bug های جدیدی پیدا می‌شوند. تیم‌های توسعه باید هدفشان این باشد که باگ‌ها را به طور بهینه هدف قرار دهند و با انتشار هر نسخه از نرم افزار ارزش خالص مثبتی را به ذینفعان ارائه دهند.