有一項(xiàng)活動(dòng)總是占用嵌入式軟件項(xiàng)目的財(cái)務(wù)和交付預(yù)算:調(diào)試。嵌入式開(kāi)發(fā)人員平均花費(fèi)20-40%的時(shí)間調(diào)試代碼!但如果你想按時(shí)按預(yù)算交付,你必須知道如何避免花時(shí)間調(diào)試。鑒于當(dāng)今系統(tǒng)的復(fù)雜性,你可能會(huì)認(rèn)為這是不可避免的。在今天的文章中,我們將探討可以用來(lái)避免調(diào)試的四種策略。
策略1:使用測(cè)試驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)
測(cè)試驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)是一種敏捷技術(shù),開(kāi)發(fā)人員使用測(cè)試來(lái)驅(qū)動(dòng)代碼開(kāi)發(fā)。開(kāi)發(fā)人員創(chuàng)建一個(gè)測(cè)試功能所需的測(cè)試列表。有了清單,他們實(shí)現(xiàn)了一個(gè)測(cè)試,然后編寫(xiě)代碼使其通過(guò)。一旦完成,他們就進(jìn)入下一個(gè)測(cè)試。這個(gè)過(guò)程被稱為T(mén)DD周期。
TDD周期包括以下步驟:
1.添加一個(gè)小測(cè)試。
2.運(yùn)行所有的測(cè)試,看到新的測(cè)試失敗,甚至可能沒(méi)有編譯。
3.進(jìn)行必要的小更改以通過(guò)測(cè)試。
4.運(yùn)行所有測(cè)試并查看新測(cè)試是否通過(guò)。
5.重構(gòu)以消除重復(fù)并提高表現(xiàn)力。
目標(biāo)是在沒(méi)有測(cè)試驗(yàn)證的情況下編寫(xiě)任何生產(chǎn)代碼。編寫(xiě)代碼以通過(guò)匹配的測(cè)試可以減少調(diào)試的需要。事實(shí)上,如果有bug,你會(huì)立刻發(fā)現(xiàn)的!這樣做的好處是,當(dāng)開(kāi)發(fā)人員已經(jīng)忘記了代碼區(qū)域時(shí),錯(cuò)誤不會(huì)堆積起來(lái),等待在開(kāi)發(fā)周期的后期發(fā)現(xiàn)和解決。
策略2:經(jīng)常跟蹤代碼執(zhí)行
團(tuán)隊(duì)在調(diào)試方面花費(fèi)大量精力的一個(gè)領(lǐng)域不一定是功能實(shí)現(xiàn),而是系統(tǒng)性能。嵌入式開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)通常會(huì)快速編寫(xiě)和集成代碼。在此過(guò)程中,他們可能不會(huì)測(cè)量自己的系統(tǒng)性能。畢竟,早期的代碼不會(huì)顯示性能問(wèn)題,因?yàn)樗梢栽L問(wèn)所有處理器的帶寬。隨著功能的增加,系統(tǒng)會(huì)變得遲鈍,或者可能無(wú)法滿足其實(shí)時(shí)性能要求。
防止系統(tǒng)出現(xiàn)性能問(wèn)題的策略是定期或在可能的情況下不斷測(cè)量和監(jiān)控系統(tǒng)性能。追蹤工具可以讓你盡早發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題,并在它們成為重大問(wèn)題之前解決它們。
策略3:使用斷言
當(dāng)系統(tǒng)中確實(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí),通常很難確定原因。你通常必須逐步完成代碼,并嘗試隔離問(wèn)題發(fā)生的位置。為了盡可能避免這種情況,可以采用的一種策略是使用斷言。斷言是對(duì)代碼中某一點(diǎn)的檢查,用于驗(yàn)證代碼中該點(diǎn)的假設(shè)是否正確。如果斷言不正確,那么這就是一個(gè)錯(cuò)誤!
在嵌入式開(kāi)發(fā)中,斷言在軟件中有很多用途。例如,使用斷言的常見(jiàn)地方是檢查函數(shù)中的輸入和輸出條件。如果你有一個(gè)函數(shù)指定輸入范圍為0到100,并且該函數(shù)的用戶傳入了200,那么這就是一個(gè)錯(cuò)誤!用戶不符合該功能的合同要求。斷言可以停止代碼的執(zhí)行,也可以記錄問(wèn)題,而不是允許代碼繼續(xù)執(zhí)行。
策略4:實(shí)現(xiàn)日志記錄
日志記錄可以幫助你驗(yàn)證系統(tǒng)是否按預(yù)期工作,但它也可以作為跟蹤,幫助你了解是什么導(dǎo)致了系統(tǒng)的錯(cuò)誤行為。有趣的是,許多日志記錄系統(tǒng)都使用斷言來(lái)記錄信息!你可以選擇要記錄的信息,例如系統(tǒng)啟動(dòng)數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、輸入/輸出消息等。
需要注意的是,雖然日志記錄非常有用,但必須保持平衡。過(guò)多的日志記錄可能會(huì)導(dǎo)致性能問(wèn)題、存儲(chǔ)問(wèn)題,以及難以篩選大量數(shù)據(jù)。如果你嘗試日志記錄,請(qǐng)從你認(rèn)為至關(guān)重要的數(shù)據(jù)開(kāi)始,然后再添加。
結(jié)論
如果你不小心,調(diào)試軟件很容易消耗你的開(kāi)發(fā)周期。在這篇文章中,我們探討了幾種可以用來(lái)避免調(diào)試的策略。這些策略是唾手可得的成果,可以用最少的努力來(lái)實(shí)施,但卻能帶來(lái)最大的回報(bào)。實(shí)現(xiàn)這些實(shí)踐可以幫助嵌入式開(kāi)發(fā)人員減少調(diào)試所花費(fèi)的時(shí)間,提高代碼的整體質(zhì)量,使其更加健壯、可讀和可維護(hù)。