كيفية تصحيح الأخطاء في بايثون (دليل شامل)

تصحيح الأخطاء في بايثون هو مهارة حاسمة لأي مطور. يسمح لك بتحديد وإصلاح الأخطاء أو المشاكل في الشيفرة الخاصة بك، مما يضمن أن يعمل برنامجك بسلاسة وكفاءة. سابقًا، ناقشنا كيفية إنشاء وتشغيل خادم WebSocket في بايثون.

في هذه المقالة، سنقدم لك عالم تصحيح الأخطاء في بايثون وسنقدم لك بعض النصائح والتقنيات القيمة لمساعدتك في أن تصبح مصحح أخطاء جيد.

إعداد بيئة تصحيح الأخطاء في بايثون

من المهم إعداد بيئة تصحيح أخطاء مناسبة لتصحيح الشيفرة الخاصة بك بفعالية. في هذا القسم، سنستعرض بعض الأدوات والتقنيات الأساسية التي يمكن أن تساعدك في تصحيح الشيفرة بكفاءة.

1. بيئات التطوير المتكاملة (IDEs): تعد واحدة من أكثر الطرق شيوعًا لإعداد بيئة تصحيح الأخطاء في بايثون هي استخدام بيئة تطوير متكاملة (IDE). توفر IDEs مجموعة شاملة من الأدوات لكتابة وتشغيل وتصحيح الشيفرة. تشمل بعض IDEs المعروفة لبايثون PyCharm وVisual Studio Code وSpyder. توفر هذه IDEs ميزات مثل نقاط التوقف، وفحص المتغيرات، والتنفيذ خطوة بخطوة، وغيرها، مما يجعل عملية تصحيح الأخطاء أسهل بكثير.
2. مصححات الأخطاء: مصححات الأخطاء هي أدوات قوية تسمح لك بإيقاف تنفيذ الشيفرة في نقاط محددة، تعرف باسم نقاط التوقف، وفحص قيم المتغيرات والتعابير. توفر بايثون مصحح أخطاء مدمج يسمى pdb (مصحح بايثون)، والذي يمكن استدعاؤه من سطر الأوامر أو دمجه في الشيفرة الخاصة بك. يوفر نموذج pdb أوامر متعددة للتنقل عبر الشيفرة، وفحص المتغيرات، وتقييم التعابير.
3. تسجيل الأحداث: يعتبر التسجيل تقنية مفيدة أخرى لتصحيح الأخطاء في بايثون. من خلال وضع عبارات سجل بشكل استراتيجي في الشيفرة الخاصة بك، يمكنك تتبع تدفق التنفيذ وتحديد المشكلات المحتملة. يوفر نموذج logging المدمج في بايثون إطار تسجيل مرن وقابل للتخصيص يسمح لك بتسجيل الرسائل على مستويات مختلفة من الخطورة. يمكنك تكوين المسجل لكتابة رسائل السجل في ملف، أو في وحدة التحكم، أو في أي وجهة مرغوبة أخرى.
4. تصحيح واجهات برمجة التطبيقات باستخدام Apidog: عندما تعمل مع واجهات برمجة التطبيقات، يمكن أن يصبح تصحيح الأخطاء أكثر تحديًا. 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. يسمح لك بإرسال الطلبات، وفحص الاستجابات، وعرض معلومات تفصيلية حول استدعاءات واجهة برمجة التطبيقات. بالإضافة إلى ذلك، يدعم Apidog وضع التصحيح، الذي يمكن تفعيله لالتقاط سجلات تفصيلية ومعلومات تصحيح أثناء التفاعلات مع واجهة برمجة التطبيقات.

وضع "تصحيح الأخطاء" في Apidog هو ميزة تم تصميمها لتوفير أداة مريحة لتصحيح واجهات برمجة التطبيقات وتوليد الوثائق لفرق تطوير الواجهة الخلفية التي تتبع نهج "البرمجة أولاً". في هذا الوضع، يمكن للمستخدمين تصحيح واجهة برمجة التطبيقات مباشرة دون الحاجة إلى تحديد وثائق واجهة برمجة التطبيقات مسبقًا، مشابهًا لما تفعله Postman.

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

في القسم التالي، سنستعرض بعض تقنيات التصحيح الأساسية التي يمكن أن تساعدك في تحديد وإصلاح المشكلات الشائعة في الشيفرة الخاصة بك في بايثون.

تقنيات تصحيح الأخطاء الأساسية في بايثون

إحدى الطرق الشائعة لتصحيح الأخطاء في بايثون هي استخدام عبارات الطباعة. من خلال وضع عبارات الطباعة بشكل استراتيجي في شيفرتنا، يمكننا إخراج قيم المتغيرات أو تدفق التنفيذ إلى وحدة التحكم. يمكن أن تساعدنا هذه الطريقة في فهم كيفية عمل الشيفرات والتعرف على أي سلوك غير متوقع. ومع ذلك، يمكن أن تكون هذه الطريقة مستغرقة للوقت ومملة، خاصة عند التعامل مع البرامج المعقدة.

للتغلب على قيود عبارات الطباعة، توفر بايثون نموذجًا مدمجًا يسمى pdb، والذي يعني "مصحح بايثون". يسمح لك pdb بإيقاف تنفيذ البرنامج الخاص بك عند نقاط توقف محددة واستكشاف حالة البرنامج بشكل تفاعلي. يمكننا التنقل عبر الشيفرة سطرًا بسطر، وفحص المتغيرات، وحتى تعديل قيمها في الوقت الفعلي. تسهل هذه الأداة القوية عملية تصحيح الأخطاء وتجعلها أكثر كفاءة.

تقنية مفيدة أخرى لتصحيح الأخطاء في بايثون هي استخدام بيئة تطوير متكاملة (IDE) توفر ميزات تصحيح متقدمة. توفر IDEs مثل PyCharm وVisual Studio Code وEclipse مصححات مدمجة تسمح لنا بتعيين نقاط التوقف، والتنقل عبر الشيفرة، وتحليل المتغيرات. توفر هذه المصححات تجربة تصحيح أكثر سهولة بصريًا، مما يجعل من السهل تحديد المشكلات وإصلاحها في شيفرتنا.

إلى جانب تقنيات تصحيح الأخطاء التقليدية، هناك أيضًا أدوات متخصصة متاحة لتصحيح واجهات برمجة التطبيقات. واحدة من هذه الأدوات هي Apidog، التي تقدم دعمًا لتصحيح واجهات برمجة التطبيقات. يسمح لك Apidog باعتراض طلبات واجهة برمجة التطبيقات واستجاباتها، وفحص البيانات التي يتم نقلها، وتحديد أي مشاكل أو أخطاء. يوفر واجهة سهلة الاستخدام حيث يمكنك عرض تفاصيل استدعاءات واجهة برمجة التطبيقات، بما في ذلك رؤوس الطلبات، وأكواد حالة الاستجابة، وحزم الاستجابة. مع Apidog، يمكننا تصحيح الأخطاء بفاعلية ومعالجة المشكلات المتعلقة بواجهات برمجة التطبيقات، مما يضمن التشغيل السلس لتطبيقاتنا.

تقنيات تصحيح الأخطاء المتقدمة في بايثون

في الأقسام السابقة، ناقشنا أساسيات تصحيح الأخطاء في بايثون وكيفية إعداد بيئة تصحيح الأخطاء. الآن، دعنا نتعمق في بعض تقنيات تصحيح الأخطاء المتقدمة التي يمكن أن تساعدك في معالجة مشكلات معقدة في الشيفرة الخاصة بك في بايثون.

1. التسجيل

التسجيل هو تقنية قوية تسمح لك بتتبع تنفيذ الشيفرة الخاصة بك وتحديد أي أخطاء أو سلوك غير متوقع. توفر بايثون نموذج تسجيل مدمج يمكنك استخدامه لتسجيل الرسائل على مستويات مختلفة من الخطورة. من خلال استخدام عبارات التسجيل بشكل استراتيجي في الشيفرة الخاصة بك، يمكنك جمع معلومات قيمة حول تدفق التنفيذ وقيم المتغيرات.

إليك مثالًا على كيفية استخدام نموذج التسجيل:

import logging

# تعيين 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، يتم كتابة رسائل التسجيل في وحدة التحكم. ومع ذلك، يمكنك تكوين نموذج التسجيل لكتابة الرسائل في ملف أو حتى إرسالها إلى خادم بعيد للتحليل.

2. تصحيح الأخطاء عن بُعد

أحيانًا، قد تحدث المشكلة التي تحاول تصحيحها فقط في بيئة الإنتاج أو على خادم بعيد. في مثل هذه الحالات، يمكن أن يكون من الصعب تكرار المشكلة محليًا وتصحيحها. هنا يأتي دور تصحيح الأخطاء عن بُعد.

توفر بايثون مكتبة تسمى pdb (مصحح بايثون) تسمح لك بتصحيح الشيفرة عن بُعد. مع pdb، يمكنك تعيين نقاط التوقف، والتنقل عبر الشيفرة، وفحص المتغيرات، تمامًا كما تفعل مع مصحح محلي.

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

3. التحليل

التحليل هو عملية قياس أداء الشيفرة الخاصة بك وتحديد أي اختناقات أو مجالات تحتاج إلى تحسين. توفر بايثون نموذجًا مدمجًا يسمى cProfile يسمح لك بتحليل الشيفرة الخاصة بك وإنشاء تقارير تفصيلية.

إليك مثالًا على كيفية استخدام cProfile لتحليل الشيفرة الخاصة بك:

import cProfile

def my_function():
    # الشيفرة الخاصة بك هنا # تحليل الشيفرة
cProfile.run('my_function()')

تتضمن مخرجات cProfile معلومات مثل عدد مرات استدعاء كل دالة، والوقت الكلي المستغرق في كل دالة، والوقت المستغرق في كل سطر من الشيفرة. يمكن أن تساعدك هذه المعلومات في تحديد اختناقات الأداء وتحسين الشيفرة الخاصة بك وفقًا لذلك.

في الختام، يمكن أن تعزز هذه التقنيات المتقدمة من قدرتك على معالجة المشكلات وإصلاحها في الشيفرة الخاصة بك في بايثون بشكل كبير. سواء كنت تستخدم نموذج التسجيل لتتبع تدفق التنفيذ، أو تستفيد من تصحيح الأخطاء عن بُعد لمعالجة المشكلات في بيئات الإنتاج، أو تحلل الشيفرة الخاصة بك لتحديد اختناقات الأداء، فإن هذه التقنيات ستجعل عملية تصحيح الأخطاء 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، يعتبر تصحيح الأخطاء مهارة أساسية لأي مطور بايثون. من خلال اتباع هذه النصائح وأفضل الممارسات، يمكنك تصحيح الشيفرة الخاصة بك بفعالية وتحديد وإصلاح المشكلات بسرعة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يسهل استخدام أدوات مثل وضع التصحيح في Apidog عملية تصحيح الأخطاء، خاصة عند العمل مع واجهات برمجة التطبيقات.