Java Debugger

1. مصحح أخطاء جافا: دليل شامل للمبتدئين

مقدمة

مصحح الأخطاء (Debugger) هو أداة أساسية في عملية تطوير البرمجيات، وخاصةً في لغات البرمجة مثل جافا. يسمح مصحح الأخطاء للمطورين بتتبع تنفيذ الكود سطرًا سطرًا، وفحص قيم المتغيرات، وتحديد الأخطاء المنطقية (Bugs) التي قد تؤدي إلى سلوك غير متوقع للبرنامج. يعتبر فهم كيفية استخدام مصحح الأخطاء مهارة حيوية لأي مبرمج جافا، حيث يقلل بشكل كبير من الوقت والجهد اللازمين لتصحيح الأخطاء المعقدة. هذا المقال يهدف إلى تقديم شرح شامل لمصححات أخطاء جافا للمبتدئين، مع التركيز على المفاهيم الأساسية والتقنيات العملية.

لماذا نستخدم مصحح الأخطاء؟

بدون مصحح أخطاء، غالبًا ما يعتمد المطورون على طباعة قيم المتغيرات (print statements) في أماكن مختلفة من الكود لمحاولة فهم ما يحدث. هذه الطريقة بدائية وتستغرق وقتًا طويلاً، وقد لا تكون فعالة في تحديد الأخطاء المعقدة التي تحدث في سياقات معينة فقط. مصحح الأخطاء يقدم حلاً أكثر قوة وفعالية من خلال:

**التنفيذ التدريجي:** يسمح بتنفيذ الكود سطرًا سطرًا، مما يتيح للمطور مراقبة تدفق البرنامج بدقة.
**فحص المتغيرات:** يوفر القدرة على فحص قيم المتغيرات في أي لحظة أثناء التنفيذ، مما يساعد على تحديد الأسباب الجذرية للأخطاء.
**نقاط التوقف (Breakpoints):** يسمح بتحديد نقاط معينة في الكود حيث يجب أن يتوقف التنفيذ مؤقتًا، مما يتيح للمطور فحص الحالة الحالية للبرنامج.
**تتبع الاستدعاءات (Call Stack):** يوفر معلومات حول سلسلة استدعاءات الدوال التي أدت إلى النقطة الحالية في التنفيذ، مما يساعد على فهم كيفية وصول البرنامج إلى هذه الحالة.
**تعديل القيم أثناء التنفيذ (Evaluate Expression):** في بعض مصححات الأخطاء، يمكن تعديل قيم المتغيرات أثناء التنفيذ لتجربة حلول مختلفة.

أنواع مصححات أخطاء جافا

هناك العديد من مصححات أخطاء جافا المتاحة، ويمكن تصنيفها إلى عدة أنواع:

**مصححات الأخطاء المتكاملة مع بيئات التطوير المتكاملة (IDEs):** معظم بيئات التطوير المتكاملة الشهيرة مثل Eclipse، IntelliJ IDEA، و NetBeans تأتي مزودة بمصححات أخطاء قوية ومدمجة. هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا والأكثر ملاءمة لتصحيح أخطاء جافا.
**مصححات الأخطاء المستقلة:** هناك أيضًا مصححات أخطاء مستقلة يمكن تشغيلها بشكل منفصل عن بيئة التطوير المتكاملة، مثل jdb (Java Debugger) الذي يأتي مع حزمة تطوير جافا (JDK).
**مصححات الأخطاء عن بعد (Remote Debugging):** تسمح بتصحيح أخطاء تطبيق جافا يعمل على جهاز أو خادم بعيد.

استخدام مصحح الأخطاء في بيئة تطوير متكاملة (IDE) - مثال باستخدام IntelliJ IDEA

سنستخدم IntelliJ IDEA كمثال لشرح كيفية استخدام مصحح الأخطاء في بيئة تطوير متكاملة. الخطوات متشابهة إلى حد كبير في بيئات التطوير المتكاملة الأخرى.

1. **فتح المشروع:** افتح مشروع جافا الخاص بك في IntelliJ IDEA. 2. **تعيين نقاط التوقف (Breakpoints):** انقر على الهامش الأيسر بجوار رقم السطر الذي تريد أن يتوقف التنفيذ عنده. سيظهر نقطة توقف حمراء صغيرة. 3. **بدء وضع التصحيح (Debug Mode):** انقر بزر الماوس الأيمن على الكود الذي تريد تشغيله، واختر "Debug". بدلاً من ذلك، يمكنك استخدام اختصار لوحة المفاتيح (عادةً Shift+F9). 4. **التحكم في التنفيذ:** أثناء وضع التصحيح، ستظهر واجهة مصحح الأخطاء في الجزء السفلي من الشاشة. يمكنك استخدام الأزرار التالية للتحكم في التنفيذ:

   *   **Step Over (F8):** تنفيذ السطر الحالي والانتقال إلى السطر التالي.
   *   **Step Into (F7):** إذا كان السطر الحالي يحتوي على استدعاء دالة، فسيتم الانتقال إلى داخل الدالة.
   *   **Step Out (Shift+F8):** الخروج من الدالة الحالية والعودة إلى السطر الذي استدعى الدالة.
   *   **Resume Program (F9):** استئناف التنفيذ حتى الوصول إلى نقطة التوقف التالية أو نهاية البرنامج.

5. **فحص المتغيرات:** في واجهة مصحح الأخطاء، يمكنك رؤية قيم المتغيرات الحالية في نافذة "Variables". يمكنك أيضًا إضافة متغيرات معينة إلى قائمة "Watch" لمراقبتها بشكل مستمر. 6. **تقييم التعابير (Evaluate Expression):** يمكنك استخدام نافذة "Evaluate Expression" لتقييم تعابير جافا معقدة أثناء التنفيذ.

مثال عملي

لنأخذ مثالًا بسيطًا لتوضيح كيفية استخدام مصحح الأخطاء:

```java public class DebugExample {

   public static void main(String[] args) {
       int x = 10;
       int y = 5;
       int sum = add(x, y);
       System.out.println("Sum: " + sum);
   }

   public static int add(int a, int b) {
       int result = a - b; // خطأ مقصود: يجب أن يكون جمعًا
       return result;
   }

} ```

في هذا المثال، يوجد خطأ مقصود في الدالة `add` (يجب أن يكون جمعًا بدلاً من طرحًا). لتصحيح هذا الخطأ باستخدام مصحح الأخطاء:

1. عيّن نقطة توقف داخل الدالة `add`. 2. ابدأ وضع التصحيح. 3. عندما يتوقف التنفيذ عند نقطة التوقف، افحص قيم المتغيرات `a` و `b`. 4. لاحظ أن قيمة `result` غير صحيحة (تساوي 5 بدلاً من 15). 5. عدّل السطر `int result = a - b;` إلى `int result = a + b;`. 6. استأنف التنفيذ (Resume Program). 7. سيظهر الآن الناتج الصحيح: "Sum: 15".

مصحح الأخطاء jdb (Java Debugger)

jdb هو مصحح أخطاء سطر الأوامر الذي يأتي مع حزمة تطوير جافا (JDK). على الرغم من أنه أقل ملاءمة من مصححات الأخطاء المتكاملة مع بيئات التطوير المتكاملة، إلا أنه يمكن أن يكون مفيدًا في بعض الحالات، مثل تصحيح أخطاء التطبيقات التي تعمل على خوادم بعيدة.

لتشغيل jdb، استخدم الأمر التالي في سطر الأوامر:

```bash jdb <اسم_الفئة_الرئيسية> ```

بمجرد تشغيل jdb، يمكنك استخدام الأوامر التالية للتحكم في التنفيذ:

`stop at <اسم_الفئة>:<رقم_السطر>`: تعيين نقطة توقف.
`run`: بدء التنفيذ.
`step`: تنفيذ السطر الحالي والانتقال إلى السطر التالي.
`next`: تنفيذ السطر الحالي والانتقال إلى السطر التالي (تخطي استدعاءات الدوال).
`cont`: استئناف التنفيذ.
`print <اسم_المتغير>`: طباعة قيمة المتغير.
`locals`: طباعة قيم جميع المتغيرات المحلية.

استراتيجيات متقدمة في تصحيح الأخطاء

**التصحيح عن بعد (Remote Debugging):** يستخدم لتصحيح أخطاء التطبيقات التي تعمل على خوادم بعيدة أو أجهزة أخرى. يتطلب إعدادًا إضافيًا لتمكين الاتصال بين مصحح الأخطاء والتطبيق البعيد.
**التصحيح متعدد الخيوط (Multi-threaded Debugging):** يستخدم لتصحيح أخطاء التطبيقات التي تستخدم خيوطًا متعددة. يسمح لك بمراقبة تنفيذ كل خيط على حدة.
**التصحيح باستخدام ملفات التسجيل (Logging):** يمكن استخدام ملفات التسجيل لتسجيل معلومات حول سلوك التطبيق أثناء التنفيذ. يمكن أن يكون هذا مفيدًا لتحديد الأخطاء التي تحدث في بيئات الإنتاج.
**الوحدات الاختبارية (Unit Testing):** كتابة الوحدات الاختبارية تساعد في تحديد الأخطاء مبكرًا في عملية التطوير.

الخلاصة

مصحح الأخطاء هو أداة لا غنى عنها لأي مبرمج جافا. من خلال فهم كيفية استخدام مصحح الأخطاء، يمكنك تحديد الأخطاء وتصحيحها بسرعة وكفاءة، مما يؤدي إلى تحسين جودة الكود وتقليل وقت التطوير. تدرب على استخدام مصحح الأخطاء بانتظام لكي تصبح خبيرًا في تصحيح أخطاء جافا.

الخيارات الثنائية والتحليل الفني: بعض الروابط

لربط هذا المقال بموضوع الخيارات الثنائية واستراتيجيات التحليل الفني، إليك بعض الروابط ذات الصلة:

ابدأ التداول الآن

سجّل في IQ Option (الحد الأدنى للإيداع 10 دولار) افتح حساباً في Pocket Option (الحد الأدنى للإيداع 5 دولار)

انضم إلى مجتمعنا

اشترك في قناة Telegram الخاصة بنا @strategybin لتصلك: ✓ إشارات تداول يومية ✓ تحليلات استراتيجية حصرية ✓ تنبيهات اتجاهات السوق ✓ مواد تعليمية للمبتدئين

Java Debugger

ابدأ التداول الآن

انضم إلى مجتمعنا

Navigation menu