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디버깅하는 법을 배우세요

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얼마전에 알게 된 How to be a Programmer라는 책에서 첫 번째 개인 기술인 ‘디버깅하는 법을 배우세요(Learn to Debug)’를 번역했습니다. 여유가 되는대로 조금씩 번역해서 기고하려고 합니다. 오역이나 잘못된 부분에 대해서는 이곳으로 알려주세요.


디버깅은 프로그래머가 되기 위한 초석입니다. “디버그(debug)”라는 동사의 첫 번째 의미는 오류를 제거하는 것이지만 더 중요한 의미는 프로그램을 조사하면서 프로그램이 실행되는 과정을 들여다 본다는 것입니다. 디버깅을 하지 못하는 프로그래머는 사실상 장님과도 같습니다.

이상주의자들은 설계, 분석, 복잡도 이론 등과 같은 것이 디버깅보다 더 근본적인 것이라고 생각하지만 그들은 실제로 프로그래밍 업무를 하는 부류는 아닙니다. 실제 업무를 수행하는 프로그래머들이 있는 곳은 이상세계가 아닙니다. 아무리 완벽한 사람이라도 대형 소프트웨어 회사나 GNU 같은 단체, 동료들이 작성한 코드에 둘러싸여 있고, 또한 그러한 코드와 상호작용해야만 합니다. 이러한 코드는 대부분 완벽하지 않고 문서화도 완벽하게 돼 있지 않습니다. 이러한 코드가 실행되는 과정에 대한 가시성을 확보할 수 없다면 사소한 문제로도 난관에 부딪히게 될 것입니다. 이러한 가시성은 오로지 실험, 즉 디버깅을 통해서만 확보할 수 있을 때가 많습니다.

디버깅은 프로그램의 실행에 관한 것이며 프로그램 자체에 관한 것이 아닙니다. 대형 소프트웨어 회사에서 구입한 소프트웨어라면 대개 프로그램의 내부를 살펴볼 수 없습니다. 그럼에도 코드가 문서와 맞지 않는 부분이 있다거나(프로그램이 시스템과 충돌하는 것이 가장 흔하고도 심각한 예입니다) 문서화되지 않은 부분이 분명 있을 것입니다. 더 흔히 볼 수 있는 경우는 오류가 발생해서 작성한 코드를 조사했는데 어째서 오류가 생겼는지 실마리를 잡을 수 없는 경우입니다. 이것은 결국 어떤 가정이 올바르지 않거나 예상치 못한 특정 조건이 발생했음을 의미합니다. 간혹 소스코드를 뚫어져라 쳐다보면 해결되는 경우도 있습니다. 그렇지 않은 경우에는 프로그램을 디버깅해야만 합니다.

프로그램 실행 과정에 대한 가시성을 확보하려면 코드를 실행하고 코드에 관한 사항을 관찰할 수 있어야만 합니다. 이것은 화면에 표시되거나 두 이벤트 사이에 지연시간이 발생하는 것으로 눈으로 확인할 수 있는 경우가 있습니다. 다른 많은 경우에는 코드 내 특정 변수의 상태나 실제로 실행 중인 코드 라인, 특정 단정문(assertion)에 복잡한 자료구조가 담겨 있는지 여부처럼 원래는 눈으로 보기 위해 만들어지지 않은 것들이 있습니다. 이러한 숨겨진 것들을 드러내야만 합니다.

실행 중인 프로그램 ‘내부 상황’을 살펴보는 방법은 다음과 같이 나뉩니다.

  • 디버깅 도구 사용
  • 코드 줄 출력: 정보를 출력하는 줄을 추가하는 식으로 프로그램을 임시로 수정하는 방법
  • 로깅: 로그의 형태로 프로그램 실행을 언제나 확인할 수 있는 방법

디버깅 도구는 그것이 안정적이고 사용 가능할 때는 아주 좋은 방법이지만 코드 줄 출력과 로깅은 훨씬 더 중요합니다. 디버깅 도구는 언어 개발보다 뒤떨어질 때가 많아서 사용하지 못하는 경우도 있습니다. 또한 디버깅 도구는 프로그램이 실행되는 방식을 미묘하기 바꿀 수도 있기 때문에 유용하지 못한 경우도 있습니다. 마지막으로 대형 자료 구조에 대한 단정문을 검사하는 것과 같은 디버깅 방법도 있는데, 그러려면 코드를 작성해서 프로그램이 실행되는 방식을 변경해야 합니다. 디버깅 도구가 안정적일 경우 사용법을 알아두는 것이 좋지만 다른 두 가지 방법을 활용할 수 있는 것도 매우 중요합니다.

초보자 중에는 코드 수정이 필요한 경우 디버깅하기를 두려워하는 분들이 있습니다. 이것은 탐색적 수술과 다소 비슷하기 때문에 이해할 만한 상황입니다. 하지만 코드의 특정 부분을 건드려서 건너뛰게 하는 법을 배워야 합니다. 그것을 실험하는 법을 배우고, 임시로 그렇게 하더라도 상황이 더 악화되지는 않는다는 점을 알아야 합니다. 이를 두려워한다면 멘토를 찾으십시오. 이 두려움을 느끼기 시작하는 과정에서 우리는 수많은 훌륭한 프로그래머를 잃고 있습니다.

다음 항목: 문제 영역을 나누는 식으로 디버깅하는 법

관심사의 분리

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관심사의 분리(SoC; Separation of Concerns)

애플리케이션을 서로 겹치지 않는 개별 단위로 나누는 과정을 말하며, 각각은 자체적인 경계를 지닌다. 관심사는 피처(feature), 기능, 관심정보, 데이터, 프로세스일 수 있다.

관심사의 분리가 유용한 이유는 한 영역이 다른 영역과 격리되기 때문에 다른 영역에 영향을 주지 않고도 변경할 수 있다는 것이며, 애플리케이션의 전체적인 유지보수가 용이해진다.

변경이 지역화되기 때문에 디버그, 문제 격리와 식별이 용이해지고, 코드 중복이 줄어들이 코드 재사용이 증진된다.

관심사의 구현으로 메서드, 클래스, 패키지, 컴포넌트, 폴더 계층구조, 계층, 티어, 라이브러리, 설치 프로그램, 테이블, 데이터베이스, 애플리케이션, 서비스가 있다.

관심사의 분리의 실제 사례로는 HTML/CSS/자바스크립트의 분리와 MVC 패턴이 있다.

관심사는 기능적/비기능적, 시간, 위치, 특수화/일반화, 목적에 따라 분리할 수 있다.

관심사의 분리에 사용되는 전략

  • 피처와 어스펙트(features and aspects)
  • 티어와 계층(tiers and layers)
  • 단계적 정제(stepwise refinement)
  • 모듈화(modularization)

출처: SOFTWARE DESIGN PRINCIPLES