كيفية تصحيح الأخطاء في بايثون (دليل شامل)

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

في هذا المنشور، سنقدم لك عالم تصحيح أخطاء بايثون وسنقدم لك بعض النصائح والتقنيات القيمة لمساعدتك على أن تصبح مصحح أخطاء بارع.

إعداد بيئة تصحيح الأخطاء في بايثون

لكي تتمكن من تصحيح الشيفرة الخاصة بك بفاعلية، من المهم إعداد بيئة تصحيح الأخطاء المناسبة. في هذا القسم، سنستكشف بعض الأدوات والتقنيات الأساسية التي يمكن أن تساعدك في تصحيح الشيفرة بكفاءة.

بيئات التطوير المتكاملة (IDEs): واحدة من أكثر الطرق شيوعًا لإعداد بيئة تصحيح الأخطاء في بايثون هي باستخدام بيئة تطوير متكاملة (IDE). تقدم IDEs مجموعة شاملة من الأدوات لكتابة وتشغيل وتصحيح الشيفرة. تشمل بعض IDEs الشهيرة لبايثون PyCharm وVisual Studio Code وSpyder. تقدم هذه IDEs ميزات مثل نقاط التوقف، وفحص المتغيرات، والتنفيذ خطوة بخطوة، والمزيد، مما يسهل عملية التصحيح كثيرًا.
المصحيحات: المصحيحات هي أدوات قوية تسمح لك بإيقاف تنفيذ الشيفرة عند نقاط معينة تُعرف باسم نقاط التوقف، وفحص قيم المتغيرات والتعابير. تقدم بايثون مصححًا مدمجًا يُسمى pdb (Python Debugger)، والذي يمكن استدعاؤه من سطر الأوامر أو دمجه في شيفرتك. يقدم نموذج pdb أوامر مختلفة للانتقال عبر الشيفرة، وفحص المتغيرات، وتقييم التعابير.
السجلات: تعتبر السجلات تقنية مفيدة أخرى للتصحيح في بايثون. من خلال وضع بيانات تسجيلstrategically 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 إلى ملف، أو وحدة التحكم، أو أي وجهة أخرى مرغوبة.
تصحيح واجهات برمجة التطبيقات باستخدام Apidog: عند العمل مع واجهات برمجة التطبيقات، يمكن أن يصبح التصحيح أكثر تحديًا بعض الشيء. ومع ذلك، مع المساعدة من أدوات مثل Apidog، يصبح تصحيح واجهات برمجة التطبيقات أسهل بكثير.

Apidog هي أداة لتصحيح أخطاء واجهات برمجة التطبيقات توفر واجهة مستخدم سهلة الاستخدام لاختبار وتصحيح واجهات برمجة التطبيقات. تتيح لك إرسال الطلبات، وفحص الاستجابات، وعرض معلومات مفصلة حول مكالمات واجهة برمجة التطبيقات. بالإضافة إلى ذلك، يدعم Apidog وضع التصحيح، الذي يمكن تمكينه لالتقاط سجلات مفصلة ومعلومات تصحيح أثناء التفاعل مع واجهة برمجة التطبيقات.

وضع "تصحيح الأخطاء" في Apidog ميزة مصممة لتوفير أداة ملائمة لتصحيح واجهات برمجة التطبيقات وإنشاء الوثائق لفرق تطوير الخلفيات التي تتبع نهج "الشفرة أولًا". في هذا الوضع، يمكن للمستخدمين تصحيح واجهة برمجة التطبيقات مباشرة دون الحاجة إلى تعريف وثائق واجهة برمجة التطبيقات مسبقًا، مشابهًا لكيفية عمل Postman.

بمجرد تصحيح واجهة برمجة التطبيقات بنجاح، يمكن للمستخدمين ببساطة النقر على "حفظ"، وسيقوم النظام تلقائيًا بإنشاء الوثائق المناظرة لواجهة برمجة التطبيقات. يسهل ذلك بشكل كبير التعاون بين الفريق، 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 شيفرة بايثون الخاصة 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 جميع أنحاء الشيفرة الخاصة بنا، يمكننا إخراج قيم المتغيرات أو تدفق التنفيذ إلى وحدة التحكم. يمكن أن يساعدنا ذلك في فهم كيفية عمل شيفرتنا 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 نموذجًا مدمجًا يسمى pdb، والذي يعني "Python Debugger". يسمح لنا pdb بإيقاف تنفيذ برنامجنا عند نقاط التوقف المحددة واستكشاف حالة برنامجنا بشكل تفاعلي. يمكننا الانتقال عبر الشيفرة سطرًا بسطر، وفحص المتغيرات، وحتى تعديل قيمها أثناء التنفيذ. تسهل هذه الأداة القوية عملية تصحيح الأخطاء وتجعلها أكثر كفاءة.

تقنية مفيدة أخرى للتصحيح في بايثون هي استخدام بيئة تطوير متكاملة (IDE) تقدم ميزات تصحيح متقدمة. توفر IDEs مثل PyCharm وVisual Studio Code وEclipse مصحيحات مدمجة تسمح لنا بتعيين نقاط توقف، والتنقل عبر الشيفرة، وتحليل المتغيرات. توفر هذه المصحيحات تجربة تصحيح أكثر سهولة ومرئية، مما يسهل تحديد وإصلاح المشكلات في شيفرتنا.

بعيدًا عن تقنيات التصحيح التقليدية، توجد أيضًا أدوات متخصصة متاحة لتصحيح واجهات برمجة التطبيقات. إحدى هذه الأدوات هي Apidog، التي توفر دعمًا لتصحيح واجهات برمجة التطبيقات. يسمح لنا Apidog بالتقاط طلبات واستجابات واجهة برمجة التطبيقات، وفحص البيانات المرسلة، وتحديد أي مشكلات أو أخطاء. ويوفر واجهة مستخدم سهلة حيث يمكننا عرض تفاصيل مكالمات واجهة برمجة التطبيقات، بما في ذلك رؤوس الطلبات، وأكواد حالة الاستجابة، وحمولات الاستجابة. مع Apidog، يمكننا تصحيح والتعامل مع مشكلات واجهة برمجة التطبيقات بفاعلية، مما يضمن سير التطبيقات بسلاسة.

تقنيات التصحيح المتقدمة في بايثون

في الأقسام السابقة، ناقشنا أساسيات التصحيح في بايثون وكيفية إعداد بيئة تصحيح الأخطاء. الآن، دعونا نتعمق في بعض تقنيات التصحيح المتقدمة التي يمكن أن تساعدك في معالجة المشكلات المعقدة في شيفرة بايثون الخاصة بك.

1. السجلات

تعتبر السجلات تقنية قوية تتيح لك تتبع تنفيذ الشيفرة الخاصة بك وتحديد أي أخطاء أو سلوك غير متوقع. تقدم بايثون نموذج تسجيل مدمج يمكنك استخدامه لتسجيل الرسائل على مستويات مختلفة من الخطورة. من خلال استخدام بيانات السجل بشكل استراتيجي في الشيفرة الخاصة بك، يمكنك جمع معلومات قيمة حول تدفق التنفيذ وقيم المتغيرات.

إليك مثال على كيفية استخدام نموذج السجل:

import logging

# ضبط مستوى السجل
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 السجل إلى وحدة التحكم. ومع ذلك، يمكنك تكوين نموذج السجل لكتابة الرسائل إلى ملف أو حتى إرسالها إلى خادم بعيد للتحليل.

2. التصحيح 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 إعادة إنتاج المشكلة محليًا وتصحيحها. هنا تأتي فائدة التصحيح عن بُعد.

توفر بايثون مكتبة تُسمى pdb (Python Debugger) تسمح لك بتصحيح الشيفرة الخاصة بك عن بُعد. باستخدام pdb، يمكنك تعيين نقاط توقف، والنقل عبر الشيفرة، وفحص المتغيرات، مثلما تقوم بذلك مع مصحح محلي.

أداة قوية أخرى للتصحيح عن بُعد هي Apidog. Apidog هي أداة وثائق واجهة برمجة التطبيقات التي تدعم أيضًا وضع التصحيح. مع وضع تصحيح الأخطاء في Apidog، يمكنك التقاط وفحص طلبات واستجابات واجهة برمجة التطبيقات، مما يسهل تحديد وإصلاح المشكلات مع واجهات برمجة التطبيقات الخاصة بك.

3. التحليل

التحليل هو عملية قياس أداء الشيفرة الخاصة بك وتحديد أي عنق زجاجة أو مجالات تحتاج إلى تحسين. توفر بايثون نموذجًا مدمجًا يُسمى cProfile الذي يسمح لك بتحليل الشيفرة الخاصة بك وتوليد تقارير مفصلة.

إليك مثال على كيفية استخدام cProfile لتحليل الشيفرة الخاصة بك:

import cProfile

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

تشمل نتائج cProfile معلومات مثل عدد المرات التي تم فيها استدعاء كل دالة، والوقت الإجمالي المستغرق في كل دالة، والوقت المستغرق في كل سطر من الشيفرة. يمكن أن تساعدك هذه المعلومات في تحديد عنق الزجاجة في الأداء وتحسين الشيفرة الخاصة بك وفقًا لذلك.

في الختام، يمكن أن تعزز هذه التقنيات المتقدمة من قدرتك على معالجة وإصلاح المشكلات في شيفرة بايثون الخاصة بك بشكل كبير. سواء كان استخدام نموذج السجل لتتبع تدفق التنفيذ، أو الاستفادة من التصحيح عن بُعد لمعالجة المشكلات في بيئات الإنتاج، أو تحليل الشيفرة لديك لتحديد عنق الزجاجة في الأداء، ستجعل هذه التقنيات عملية التصحيح الخاصة بك أكثر كفاءة وفاعلية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن توفر أدوات مثل وضع تصحيح الأخطاء 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 الشيفرة الخاصة بك بفاعلية وتحديد وإصلاح المشكلات بسرعة. بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام أدوات مثل وضع تصحيح الأخطاء في Apidog يمكن أن يسهل عملية التصحيح، خاصة عند العمل مع واجهات برمجة التطبيقات.