كيفية تصحيح الأخطاء في بايثون (دليل شامل)

تصحيح أخطاء بايثون هو مهارة حاسمة لأي مطور. يتيح لك تحديد وإصلاح الأخطاء أو العيوب في كودك، مما يضمن أن برنامجك يعمل بسلاسة وكفاءة. سابقًا، ناقشنا كيفية إنشاء وتشغيل خادم WebSocket في بايثون.

في هذه المقالة، سنقدم لك عالم تصحيح أخطاء بايثون وسنقدم لك بعض النصائح والتقنيات القيمة لمساعدتك على أن تصبح مصححًا محترفًا.

إعداد بيئة تصحيح الأخطاء في بايثون

لكي تقوم بتصحيح أخطاء كود بايثون الخاص بك بشكل فعال، من المهم إعداد بيئة تصحيح أخطاء مناسبة. في هذا القسم، سنستعرض بعض الأدوات والتقنيات الأساسية التي يمكن أن تساعدك في تصحيح كودك بكفاءة.

1. بيئات التطوير المتكاملة (IDEs): واحدة من أكثر الطرق شعبية لإعداد بيئة تصحيح أخطاء في بايثون هي استخدام بيئة تطوير متكاملة (IDE). توفر IDEs مجموعة شاملة من الأدوات لكتابة وتشغيل وتصحيح الكود. تشمل بعض بيئات تطوير بايثون المشهورة PyCharm وVisual Studio Code وSpyder. تقدم هذه البيئات ميزات مثل نقاط التوقف، وفحص المتغيرات، والتنفيذ خطوة بخطوة، والمزيد، مما يجعل عملية تصحيح الأخطاء أسهل بكثير.
2. المصححات: المصححات هي أدوات قوية تتيح لك إيقاف تنفيذ كودك في نقاط محددة، تعرف باسم نقاط التوقف، وفحص قيم المتغيرات والتعابير. توفر بايثون مصححًا مدمجًا يسمى pdb (مصحح بايثون)، يمكن استدعاؤه من سطر الأوامر أو دمجه في كودك. يوفر وحدة pdb أوامر متنوعة للانتقال عبر الكود، وفحص المتغيرات، وتقييم التعابير.
3. التسجيل: يعتبر التسجيل تقنية مفيدة أخرى لتصحيح الأخطاء في بايثون. من خلال وضع بيانات تسجيل في كودك بشكل استراتيجي، يمكنك تتبع تدفق التنفيذ وتحديد المشكلات المحتملة. يوفر وحدة logging المدمجة في بايثون إطار عمل مرن وقابل للتخصيص لتسجيل الرسائل على مستويات مختلفة من الخطورة. يمكنك تكوين المسجل لكتابة رسائل التسجيل إلى ملف أو وحدة التحكم أو أي وجهة أخرى ترغب بها.
4. تصحيح واجهات برمجة التطبيقات مع Apidog: عند العمل مع واجهات برمجة التطبيقات، قد يصبح تصحيح الأخطاء أكثر تحديًا قليلاً. ومع ذلك، مع مساعدة أدوات مثل Apidog، يصبح تصحيح واجهات برمجة التطبيقات أسهل بكثير.

Apidog هي أداة لتصحيح واجهات برمجة التطبيقات توفر واجهة سهلة الاستخدام لاختبار وتصحيح واجهات برمجة التطبيقات. تتيح لك إرسال الطلبات وفحص الردود وعرض معلومات تفصيلية حول استدعاءات واجهات برمجة التطبيقات. بالإضافة إلى ذلك، يدعم Apidog وضع تصحيح الأخطاء، الذي يمكن تمكينه لالتقاط سجلات مفصلة ومعلومات تصحيح الأخطاء أثناء تفاعلات واجهات برمجة التطبيقات.

وضع "تصحيح الأخطاء" في Apidog هو ميزة مصممة لتوفير أداة مريحة لتصحيح الأخطاء وتوليد الوثائق من أجل فرق تطوير الواجهة الخلفية التي تتبع نهج تطوير "الكود أولاً". في هذا الوضع، يمكن للمستخدمين تصحيح واجهة برمجة التطبيقات مباشرة دون الحاجة إلى تعريف وثائق واجهة برمجة التطبيقات مسبقًا، على غرار كيفية عمل Postman.

بمجرد تصحيح واجهة برمجة التطبيقات بنجاح، يمكن للمستخدمين ببساطة النقر على "حفظ"، وسينشئ النظام تلقائيًا وثائق واجهة برمجة التطبيقات المقابلة. هذا يسهل التعاون بين الفريق بشكل كبير، وبالمقارنة مع Postman، فإن وضع تصحيح الأخطاء في Apidog أكثر قوة وسهولة في الاستخدام.

في القسم التالي، سوف نستكشف بعض تقنيات التصحيح الأساسية التي يمكن أن تساعدك في تحديد وإصلاح المشكلات الشائعة في كود بايثون الخاص بك.

تقنيات التصحيح الأساسية في بايثون

إحدى الطرق الشائعة لتصحيح الأخطاء في بايثون هي استخدام بيانات الطباعة. من خلال وضع بيانات الطباعة بشكل استراتيجي في كودنا، يمكننا إخراج قيم المتغيرات أو تدفق التنفيذ إلى وحدة التحكم. يمكن أن يساعدنا ذلك في فهم كيفية عمل كودنا وتحديد أي سلوك غير متوقع. ومع ذلك، يمكن أن تكون هذه الطريقة مستهلكة للوقت ومملة، خاصة عند التعامل مع برامج معقدة.

لتجاوز قيود بيانات الطباعة، توفر بايثون وحدة مدمجة تسمى pdb، والتي تعني "مصحح بايثون". يسمح لنا pdb بإيقاف تنفيذ برنامجنا عند نقاط التوقف المحددة واستكشاف حالة برنامجنا بشكل تفاعلي. يمكننا الانتقال عبر الكود سطرًا بسطر، وفحص المتغيرات، وحتى تعديل قيمها في الوقت الحقيقي. تسهل هذه الأداة القوية بشكل كبير عملية تصحيح الأخطاء وتجعلها أكثر كفاءة.

تقنية مفيدة أخرى لتصحيح الأخطاء في بايثون هي استخدام بيئة التطوير المتكاملة (IDE) التي توفر ميزات تصحيح متقدمة. توفر IDEs مثل PyCharm وVisual Studio Code وEclipse مصححات مدمجة تتيح لنا تعيين نقاط التوقف، والانتقال عبر الكود، وتحليل المتغيرات. توفر هذه المصححات تجربة تصحيح أكثر سهولة بصريًا، مما يجعل من السهل تحديد وإصلاح المشكلات في كودنا.

بجانب تقنيات التصحيح التقليدية، هناك أيضًا أدوات خاصة متاحة لتصحيح واجهات برمجة التطبيقات. واحدة من هذه الأدوات هي Apidog، التي توفر الدعم لتصحيح واجهات برمجة التطبيقات. يتيح لنا Apidog اعتراض طلبات واستجابات واجهات برمجة التطبيقات، وفحص البيانات المنقولة، وتحديد أي مشكلات أو أخطاء. توفر واجهة سهلة الاستخدام حيث يمكننا عرض تفاصيل استدعاءات واجهات برمجة التطبيقات، بما في ذلك رؤوس الطلب، وأكواد حالة الاستجابة، وأحمال الاستجابة. مع Apidog، يمكننا بفعالية تصحيح المشاكل المتعلقة بواجهات برمجة التطبيقات، مما يضمن التشغيل السلس لتطبيقاتنا.

تقنيات التصحيح المتقدمة في بايثون

في الأقسام السابقة، ناقشنا أساسيات تصحيح الأخطاء في بايثون وكيفية إعداد بيئة تصحيح الأخطاء. الآن، دعنا نغوص في بعض تقنيات التصحيح المتقدمة التي يمكن أن تساعدك في معالجة المشكلات المعقدة في كود بايثون الخاص بك.

1. التسجيل

التسجيل هو تقنية قوية تتيح لك تتبع تنفيذ كودك وتحديد أي أخطاء أو سلوك غير متوقع. توفر بايثون وحدة تسجيل مدمجة يمكنك استخدامها لتسجيل الرسائل على مستويات مختلفة من الخطورة. من خلال استخدام بيانات التسجيل بشكل استراتيجي في جميع أنحاء كودك، يمكنك جمع معلومات قيمة حول تدفق التنفيذ وقيم المتغيرات.

إليك مثال على كيفية استخدام وحدة التسجيل:

import logging

# إعداد مستوى التسجيل
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)

# تسجيل الرسائل على مستويات مختلفة
logging.debug('هذه رسالة تصحيح')
logging.info('هذه رسالة معلومات')
logging.warning('هذه رسالة تحذير')
logging.error('هذه رسالة خطأ')
logging.critical('هذه رسالة حرجة')

بشكل افتراضي، تتم كتابة رسائل التسجيل إلى وحدة التحكم. ومع ذلك، يمكنك تكوين وحدة التسجيل لكتابة الرسائل إلى ملف أو حتى إرسالها إلى خادم بعيد للتحليل.

2. التصحيح عن بُعد

في بعض الأحيان، قد تحدث المشكلة التي تحاول تصحيحها فقط في بيئة الإنتاج أو على خادم بعيد. في مثل هذه الحالات، قد يكون من الصعب إعادة إنتاج المشكلة محليًا وتصحيحها. وهنا يكون التصحيح عن بُعد مفيدًا.

تقدم بايثون مكتبة تسمى pdb (مصحح بايثون) تتيح لك تصحيح كودك عن بُعد. باستخدام pdb، يمكنك تعيين نقاط التوقف، والانتقال عبر الكود، وفحص المتغيرات، تمامًا كما تفعل مع مصحح محلي.

أداة قوية أخرى لتصحيح الأخطاء عن بُعد هي Apidog. Apidog هي أداة توثيق لواجهات برمجة التطبيقات تدعم أيضًا وضع تصحيح الأخطاء. مع وضع تصحيح الأخطاء في Apidog، يمكنك اعتراض وفحص طلبات واستجابات واجهات برمجة التطبيقات، مما يجعل من السهل تحديد وإصلاح المشكلات المتعلقة بواجهات برمجة التطبيقات الخاصة بك.

3. التحليل

التحليل هو عملية قياس أداء كودك وتحديد أي اختناقات أو مناطق تحتاج إلى تحسين. توفر بايثون وحدة مدمجة تسمى cProfile تتيح لك تحليل كودك وتوليد تقارير مفصلة.

إليك مثال على كيفية استخدام cProfile لتحليل كودك:

import cProfile

def my_function():
    # كودك هنا# تحليل الكود
cProfile.run('my_function()')

تشمل مخرجات cProfile معلومات مثل عدد مرات استدعاء كل دالة، والوقت الإجمالي المستغرق في كل دالة، والوقت المستغرق في كل سطر من الكود. يمكن أن تساعدك هذه المعلومات في تحديد اختناقات الأداء وتحسين كودك تبعًا لذلك.

في الختام، يمكن أن تعزز هذه التقنيات المتقدمة لتصحيح الأخطاء بشكل كبير قدرتك على معالجة وإصلاح المشكلات في كود بايثون الخاص بك. سواء كان ذلك باستخدام وحدة التسجيل لتتبع تدفق التنفيذ، أو الاستفادة من التصحيح عن بُعد لحل المشكلات في بيئات الإنتاج، أو تحليل كودك لتحديد اختناقات الأداء، ستجعل هذه التقنيات عملية التصحيح لديك أكثر كفاءة وفعالية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن توفر أدوات مثل وضع التصحيح في Apidog رؤى قيمة عند تصحيح واجهات برمجة التطبيقات.

الخاتمة

في الختام، يعد تصحيح الأخطاء مهارة أساسية لأي مطور بايثون. من خلال اتباع هذه النصائح وأفضل الممارسات، يمكنك تصحيح كودك بشكل فعال وتحديد وإصلاح المشكلات بسرعة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تساعد أدوات مثل وضع التصحيح في Apidog في تبسيط عملية التصحيح، خاصة عند العمل مع واجهات برمجة التطبيقات.