為啥程序會有bug?

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堅持原創,每一篇都是用心之作~

 

 

這是一篇半娛樂性的吐槽文章,權當給廣大技術人員解解悶:)。

 

 

哈哈哈,然后我要開始講一個經常在發生的事實了。(程序員們可能會感到一些不適

 

99.999999999%做技術的都會被問到或者被吐槽到:“你的程序怎么又出bug了!”

 

▲圖片來源于網絡,版權歸原作者所有

 

反正,我作為程序員的內心世界是:如同一萬只草泥馬飛奔而過,難以壓抑內心的激動,每次都差點忍不住想說“你寫篇幾百字的作文還有錯別字呢,我碼個幾萬行的代碼還不允許出錯了?“

 

可能同樣是做技術的你此時在不斷點頭,哈哈。

 

但是這么講畢竟也緩解不了矛盾,我們還是得擺事實講道理不是?

 

啥都不怕,就怕程序員有文化!

 

所以,Z哥想來帶你好好分析一下這個事情,當你再遇到這個情況的時候,可以拿這些觀點來反駁(不是做技術的也可以了解下程序員的難處,誰沒個難處呢,多多包容

 

 

什么是Bug

任何一個「問題」的產生,本身是沒有好壞之分的,但是為什么會有的就不被care,甚至還會很喜歡,而有的會被吐槽呢?根本原因是因為產生了利益損失。

 

比如年前拼多多出問題送了很多無門檻券。

 

作為一個用戶,自然很喜歡,夸你夸到飛起,怎么會吐槽你呢。但是作為利益損失方,必然破口大罵,害我傾家蕩產!

 

所以,如果沒有產生利益損失,我想其他人也不會來找你吐槽

 

 

但是「問題」就等于「bug」嗎?我認為并不是,「問題」不等于「 bug」

 

因為程序員的職責是什么?拿造房子來比喻的話,我認為最核心的工作真的和“搬磚”(非貶義詞)無異,就是根據設計師(產品經理)設計好的設計圖砌磚(編碼),建成和設計圖紙上一模一樣的建筑。

 

所以,如果一個東西造出來與設計不符,那么它可以說是bug或者缺陷(缺斤少兩不完整)。否則,并不是bug,但可以被稱之為「漏洞」(完全沒考慮到的),表示不在預料之內的情況。

 

之前看到過一個形象的比喻:你家里的窗可以從外面打開,那叫漏洞。你家里的窗打不開,那叫bug

 

 

但是要承認,bug是必然存在的。為什么?它是如何出現的呢?

 

 

Bug是如何出現的

正如前面所說,程序員做的是“造房子”的事情。這件事完整的步驟分為3步。

 

  1. 與產品經理討論并確定功能(確定一個可以實現的設計圖紙)

  2. 將每個單獨的元件抽象出來(確定施工方案)

  3. 將相關的元件實現并進行組合,完成建設(帶上材料開始施工)

 

 

第一步,“與產品經理討論并確定功能”主要是溝通,靠“看”和“理解”

 

但是溝通本身是一個有損耗的過程,特別是在職責非常明確的組織中,產品經理啪啦啪啦講了很多,到實際做的時候你必然還是會去翻閱需求原型、需求文檔之類的重新理解一下。這個時候就是一個非常危險的時期。

 

比如像下面這個的答案是什么?

 

▲圖片來源于網絡,版權歸原作者所有

 

答案是17?不對。

 

我猜你可能沒注意到這些地方。

 

▲圖片來源于網絡,版權歸原作者所有

 

為了讓你有深刻的印象,這個舉例可能比較刻意和夸張一些,但是我想在你的身邊,由于沒注意到或者理解有誤的現象肯定很常見。

 

溝通是相互的,這鍋只讓程序員背的話的確太委屈了點。

 

 

第二步,“將每個單獨的元件抽象出來”這主要是一個人抽象能力的體現

 

但是抽象是啥?抽象是“透過現象看到本質”的能力,這個能力理論上是可以無限增長的。隨著你對相關信息的掌握越多,這個能力會越強,會無限趨近于100%,但永遠不會真正達到100%,因為沒人知道怎么才算100%。

 

所以,當你具備的信息沒那么多的時候,是不是就抽象的不是那么合理?不合理會導致什么?雖然不會直接產生bug,但是會更容易產生bug。但是人不都是需要經歷這么一個成長的過程么?

 

可以說,精通一項能力的背后都是踩著無數的bug過來的。要么在來這個組織之前已經踩過了,要么在這個組織里踩。因此,前者的薪資也比后者高。

 

所以,如果過分苛求沒有bug,等于是在扼殺每個人成長的機會,并且在透支未來的可能性。人會變得非常保守、不敢嘗試新事物。

 

但是外部環境在不斷變化,新事物總會被動的需要去接納(技術的更新越來越快,趨勢不可逆),然而對新事物的接受能力又得不到鍛煉,一旦遇到這種情況,在接觸新事物的時候會產生更多的問題(欠下的債總要還的)。

 

 

第三步,“將相關的元件實現并進行組合,完成建設”這就是實際的coding過程,而coding是一個主觀的,完全由人主觀掌控的事情

 

人畢竟不是機器,不可能不犯錯,就如前面提到的寫文章的時候出現錯別字一樣。

 

可能你會說,有測試人員啊,測試的工作不就是通過逆向思維來給程序員查缺補漏嗎?

 

的確是的,但測試的介入只是降低錯誤率,只是讓不出現bug的概率小數點后多幾位

,指望發現100%的問題還是不太現實的。至少在當下的條件下是這樣,為什么呢?因為代碼的本質是各種邏輯的組合。

 

比如,一個完整的業務流程有10個環節,每個環節有3種可能性,這是一個什么復雜度的系統?3 ^ 10 = 59049個分支(理論上存在的可能性數量),想要100%覆蓋這些場景,付出的成本幾乎是不可接受的。

 

然而我們實際的系統中遇到的個別場景甚至還要復雜的多。

 

其實每個正在運行的系統都有bug,包括我們每天在使用一些熱門系統(玩游戲的小伙伴們肯定熟悉“卡bug”這個詞)。只是這些bug有沒有被執行到,有沒有被發現,被多少人發現而已。

 

 

那么,我們只能舉手投降嗎?那倒不至于,辦法還是有的。

 

 

減少bug的慣性想法

首先最容易想到的一點是,增加測試人員。

 

這也是最容易看得到的“成本”一種方式,畢竟招一個人就得支出一份工資啊。所以,增加測試人員這個方案是最不容易被老板們采納的方案。除非你可以說服這個人力成本的投入小于獲得的價值。

 

另外,這個方案其實還增加了溝通成本,溝通的「隱性成本」其實非常大,但是往往容易被忽略。(關于溝通成本,感興趣的可以看我之前寫的《就簡單聊聊溝通效率問題》)

 

 

其次會想到的就是程序員代碼寫的嚴謹一點,仔細一點啊。這也是一種缺啥補啥的慣性思維。

 

先撇開到底能不能達到嚴謹一點,仔細一點的目的。那怕達到了,他會產生什么結果呢?可能是下面3種。

 

  1. 更多的條件驗證

  2. 更多的單元測試

  3. 更多的抽象提煉

 

可以確定的是,這些工作會增加2樣硬性的東西,投入的時間和整體的復雜度。時間很好理解,我們就來聊聊復雜度。

 

一個常識是,越簡單的東西越不容易產生bug。比如1+1=2,出現bug的可能性無非就是加號寫成來減號,1寫成了4之類。但是,1+1=2,并且1*1=1,并且1/1=1,。。。等等這些驗證條件越多,那么由于驗證條件自身的錯誤而產生問題的可能性反而更多。

 

所以,代碼的復雜度和產生bug的概率是成正比的,并且具有「邊際效用遞減」的效果。這就意味著,做更多的驗證帶來的收益會越來越小。

 

 

因此,這個方案哪怕真能執行到位,也不是一個特別好的方案。

 

 

那有沒有相對靠譜一些的辦法呢?有,但需要我們換一個角度來看待這個問題。

 

 

換一個角度看待bug

既然無法100%避免bug,那我們可以換個角度考慮一下,如何讓解決bug的過程更快,甚至快到你都沒有察覺。

 

解決bug主要就是做2件事,找到bug的產生點,然后修復它。

 

每天都在解決bug的程序員們應該知道,這事最費時間的是“找bug”的過程

 

因為“修復bug”是一個技術性問題,這個對不同人的差異其實是很小的,因為程序員們每天在寫的代碼都是差不多的,非常同質化的,況且還有標準答案“文檔”可以參考。比如,都知道string.concat()是拼接,string.split()是分割。該用分割的地方不小心用了拼接,那改掉就好。

 

 

但是“找bug”就不是這樣了。比如,你剛剛改完一行代碼后發布出現的問題,你不用找就知道問題出現在哪。但是讓你排查一個剛接手沒多久的系統肯定是一臉懵逼。

 

根本原因在于,這個過程不像技術性問題具有確定性,它是充滿不確定性的,處在一個“混沌”的環境中。

 

 

所以,對待bug的重點就變成了:如何更快的發現和找到bug

 

關于這點Z哥的建議是:

  1. 打好日志

  2. 學會利用工具

  3. 每次的迭代規模盡可能的小

 

首先,打好日志。日志其實就是我們在編碼的時候安插在程序中“記錄員”,它替我們記錄著我們認為容易出現問題的地方所產生的信息。

 

但是系統無時無刻都在運行著,必然會產生大量的日志信息,如何從這些信息中快速的找到關鍵信息,就是需要考慮的問題。

 

另外,如果每個人都隨意的用自己喜歡的記錄日志的方式,那么從風格迥異的日志中找你需要的信息就變得很頭疼,時間不一致,格式不一致等等。

 

所以,要做好打日志這個事情,就需要定義一個標準,比如必須要有時間,包含當前上下文的參數等等。

 

我們還可以給日志做一下歸類,定義不同的日志級別,在記錄的時候帶上前綴。比如【info】、【warning】、【error】之類。如此一來,平時更著重關注的就是error級別的信息,而且由于將其他級別的信息剝離了出去,使得這里的數據量大大減少,更便于查看。

 

 

不過,日志記錄畢竟是一個在做“預判”,如果日志中沒有記錄到怎么辦呢?這里提醒大家不要先想著怎么調試

 

如果你面對的系統是一個單體應用倒還好。如果你面對的是一個大型的分布式系統,調試的效率低不說,這事你一個人可能還完不成。而且,如果你直接調試生產環境的話,說不準還會產生什么副作用,攤上新的問題

 

找bug本質上是一個排除法的過程,設斷點調試也是如此。但是從起點開始一步一步的做排除法效率太低了。應該先通過自己的經驗、擁有的部分信息先邏輯推理一下,縮小排查的范圍。哪怕你最終還是需要調試的話,先做這個事情也會讓后續的工作更高效一些。

 

 

第二點,利用工具。這里的“工具”不要簡單的理解成利用“調試工具”。正如上面提到的,找bug的本質是一個排除法的過程,那么任何能夠幫你更高效的做排除法的工具都是可以利用的。比如,

  • 從系統的「事件查看器」中獲取更多的環境信息。

  • 利用windows平臺的windbg、lunix平臺的MAT之類的工具直接分析抓到的dump文件。

  • 借助可視化工具更高效的發現問題,如FlameGraph等。

 

 

另外,如果能主動的告訴你哪里出現bug了,就更棒了。所以,我們可以搭建一套查看方便,信息同步及時的日志框架,以便讓有價值的信息第一時間呈現在你的面前。如果有高效的篩選功能就更好了。

 

很多日志框架Z哥沒用過,就不發表什么言論了,但是elasticsearch + logstash + kibana這套用起來還是很爽的,體系也比較成熟,部署起來也很簡單,大家可以嘗試一下。再配上ElastAlert或者Sentinl,可以把實時預警機制也包含了。

 

 

最后,每次的迭代規模盡可能的小。這個說起來容易,做起來難,因為這是由整個團隊的文化來決定的。這個點的內容完全可以單獨開一篇講,這里就簡要闡述下。

 

MVP(Minimum Viable Product)式的小步快跑,其實除了讓系統或者產品的功能演進更科學之外,還可以讓每次迭代所面臨的風險更小。正如前面提到的,你改一行代碼發布上去,如果出問題,你說問題在哪?

 

相對的,再想象一下,一次性發布一個開發了半年的版本,前一晚能睡的安穩不?

 

 

總結

好了,我們總結一下。

 

這篇呢Z哥先闡述了我對“什么是bug”的理解,然后分析了bug是如何產生的,以及我們可能會做的一些慣性選擇。

 

最后給你的建議是,以如何更快的找到bug為出發點來考慮。通過「打好日志」、「學會利用工具」、「每次的迭代規模盡可能的小」這3種方式來進行

 

 

不過話說回來,雖然我們無法避免出bug(一個項目開發完后沒測出bug?你問任何一個技術人員都說“做夢呢”),但是爭取讓bug更少是我們的本職工作。

 

因為對bug容忍度低的另一層含義是,大家對系統的依賴越來越重,越來越多的事情在通過程序完成,而不是人力。

 

但是再有人咄咄逼人,就把這篇文章丟給他!

 

 

 


 

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作者:Zachary

出處:https://zacharyfan.com/archives/657.html

 

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?關于作者:張帆(Zachary,個人微信號:Zachary-ZF)。堅持用心打磨每一篇高質量原創。歡迎掃描右側的二維碼~。

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posted @ 2019-03-27 08:47  Zachary_Fan  閱讀(16373)  評論(38編輯  收藏
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