1. Введение

Развитие и спрос программного обеспечения (ПО) в различных сферах деятельности, его внедрение в современную жизнь приводят к росту сложности кода и увеличению объёма обрабатываемых данных, что требует высокой гарантии качества разработки программного продукта. Также каждая программа, перед передачей в использование, должна пройти множество видов тестирования, чтобы минимизировать затраты на обслуживание программы после выпуска [1].

Разработка ПО – это многоэтапный процесс, включающий в себя создание кода, тестирование, отладку и поддержку созданного продукта. При любой квалификации и значительных усилиях разработчиков ошибки неизбежны. Ошибка может появляться на любой стадии разработки ПО, то есть стадиях анализа требований, проектирования, кодирования, тестирования, реализации и обслуживания системы. Отслеживание ошибок, управление ошибками в процессе жизненного цикла ПО и решение вопросов о статусе ошибок поддерживают и значительно повышают качество реализованного ПО.

2. Методики и аппаратные средства

Основной частью ошибок, возникающих в ПО, разработанном для компьютера, являются одиночные ошибки, не требующие изменения компонентов компьютера. Исправление обнаруженной ошибки требуется, чтобы остановить распространение ее действия на другие функции системы [2].

Ошибкой ПО считают либо ситуацию расхождения между программой и её спецификацией в том случае, если такая спецификация существует, и она является правильно разработанной, либо ситуацию, когда программа не производит ожидаемый результат. Ошибки могут быть вызваны различными вариантами факторов – от логических, до проблем с совместимостью ПО.

Решение о статусе ошибки и управление ошибкой контролируется сопровождающим отчетом. Отчёт об ошибках — важнейший инструмент разработчика программного продукта, а хорошо написанный отчёт о дефекте — половина решения проблемы для программиста [3]. Единственная цель создания отчёта заключается в исправлении ошибки. Отчёт необходим для всех участвующих лиц в разработке ПО, включая заказчика, — он помогает анализировать процесс разработки программного обеспечения во времени.

Существует понятие жизненного цикла ошибки (ЖЦО)– это цикл, через который проходит отчёт об ошибке за весь период своего существования, включая различные состояния ошибки [4]. Он начинается с момента обнаружения новой ошибки, и заканчивается, когда ошибка решена и закрыта, гарантируя, что не будет воспроизведена снова.

Для эффективного управления ошибками ПО используются системы отслеживания ошибок. Эти системы помогают разработчикам учитывать и контролировать ошибки, а также следить за процессом их устранения. Такие системы значительно упрощают процесс поиска и устранения ошибок, обеспечивая видимость статуса ошибки для всех участников проекта, сохраняя данные о частоте и типах ошибок. Подобные системы разрабатываются как с открытым исходным кодом, так и с закрытым кодом в качестве проприетарного ПО [5].

Встречаются системы отслеживания ошибок, как общего назначения, так и специализированные. Подходящий вариант при разработке выбирают на основе требований пользователя. Требования могут отличаться указанием платформы, размерности, вида поддержки, отчетности, отслеживания и других особенностей проекта [6].

Главным компонентом системы отслеживания ошибок является база данных (БД). Она содержит сведения об обнаруженных ошибках. Рассмотрим популярные программные продукты, содержащие подсистемы для отслеживания ошибок в процессе жизненного цикла.

JIRA [9] – программный продукт, который может быть использован в крупных организациях с большим количеством пользователей и проектов. На сегодняшний день является очень популярным инструментом.

Bugzilla [10]  – среда может потребовать много усилий для настройки. Мощность и гибкость этого программного продукта делают его востребованным для многих крупных компаний.

Redmine [9] – среда для различных профильных организаций. Программный продукт особенно популярен среди IT-компаний, но также широко востребован в организациях, не связанных с IT-сферой.

GitHub Issues – среда, которая подходит для проектов любого размера. Этот программный продукт может потребовать дополнительных ресурсов для настройки.

Marker.io – программный продукт для отслеживания ЖЦО и форум для обратной связи. Этот инструмент помогает командам разработчиков  не только находить ошибки, но и предоставляет обратную связь на веб-сайтах и веб-приложениях во время разработки, тестирования и после запуска.

MantisBT – это бесплатная среда с открытым исходным кодом. Она известна своим балансом между простотой и мощностью, но имеет ограниченные возможности по отслеживанию ЖЦО.

3. Результаты

Для небольшой команды разработчиков ПО бывает важно использовать свой программный продукт, который достаточно легко было бы поддерживать и настраивать на особенности своих собственных проектов. Бесплатный инструмент под рукой всегда выгодно иметь. Для проектирования системы отслеживания ошибок необходимо представлять основные этапы ЖЦО.

«Новый» – это этап, когда тестировщик находит ошибку, локализует и вносит её в систему отслеживания ЖЦО. Это начало официального существования ошибки.

«Далее» — этап, когда статус ошибки меняется на «Отказ» или на статус «Назначена».

«Отказ» — это этап, когда пишется комментарий программиста или менеджера о причине отклонения ошибки. Причиной может быть некачественное описание (например, такая ошибка уже существует и обнаружен её дубликат), невозможность воспроизвести ошибку. Отказ может произойти, потому что для заказчика какие-то ошибки перестали быть актуальными, и в этом случае тестировщик или закрывает ошибку, или дополняет комментарии данной ошибки и переводит ее заново в состояние «Назначена».

«Назначена» — ситуация, когда ошибка просмотрена и открыта. Другими словами – назначена для исправления.

«Решена» — этап, когда ошибку исправили, и она, в этом состоянии, требует перепроверки тестировщиком. После проверки ошибки она переводится в состояние «Переоткрыта» (если ошибка не исправлена или исправлена неполностью) либо в «Закрыта» (если ошибка исправлена).

Все этапы ЖЦО должны отражаться в БД ошибок. Ошибка должна отслеживаться в течение всего своего жизненного цикла.

При проектировании и разработке прототипа соответствующей информационной системы, необходимо предусмотреть блоки управления жизненным циклом программных ошибок:

• блок описания/воспроизведения выявленных ошибок;
• блок отладки посредством выполнения макросов;
• блок унификации обработки элементов БД ошибок.

Данные блоки взаимосвязаны друг с другом.

Ядром системы ошибок, позволяющим говорить о ее преимуществах над аналогами, является блок описания/воспроизведения ошибок. При работе с этим блоком возможно практическое применение мультипарадигмальной методологии управления ЖЦО [11] – [13] за счёт использования инструментов видео-фиксирования ошибок, в том числе последовательности воспроизведения посредством ряда автоматического выполнения скриншотов. При этом инновационным в данном контексте является метод применения макро-описания, поскольку он упрощает выполнение процессов описания сложных ситуаций повтора.

При использовании этой методики время обработки каждой ошибки сокращается в несколько раз, и на стороне заявителя, и на стороне исполнителя. Так, разработчику (исполнителю) не требуется разбираться в деталях – готового сценария он может быстро воспроизвести любую ситуацию, инициирующую ошибку.

Преимуществом этой методики является возможность использования полученных сценариев для подготовки регрессионных тестов и дымового тестирования. Управление параметрами выполнение макро-описания позволяет реализовывать гибкий поиск ошибок в проблемной области.

4. Заключение

Размер команды разработчиков, сложность проекта, ресурсы и необходимость интеграции определят выбор инструмента отслеживания ошибок. В любом из случаев, необходимо подходить к выбору инструмента отслеживания ошибок исходя из потребностей проекта. Системы отслеживания ошибок предоставляют командам разработчиков средства, с помощью которых возможно эффективно управлять ошибками устраняя их, повышая качество и объем производства ПО.

На практике применение мультипарадигмальной методологии управления ЖЦО [11] – [13]  за счёт использования инструментов видео-фиксирования ошибок, в том числе последовательности воспроизведения посредством ряда автоматического выполнения скриншотов упрощает выполнение процессов описания сложных ситуаций повтора. Описанные преимущества системы управления ошибками позволяют сделать вывод об актуальности применения данного решения в современных условиях.

Унификация обработки элементов БДО позволяет сформировать стандарт ведения данной базы, привести к единообразию ранее созданную БД, что позволит в дальнейшем осуществлять её миграцию не только с одного проекта на другой, но между организациями в целом.