foutlokalisatie

Foutlokalisatie is het proces binnen softwareontwerp en -testen waarbij men de exacte locatie van een fout (bug) in een softwaresysteem probeert te bepalen. Het doel is om snel en gerichte identificatie te leveren van de code-eenheid die verantwoordelijk is voor een waargenomen fout, zodat deze efficiënt kan worden gecorrigeerd zonder onnodig veel code te inspecteren.

Een veelgebruikte benadering is spectrum-based fault localization (SBFL). SBFL gebruikt de resultaten van een verzameling tests (waarbij tests als geslaagd of mislukt worden gemarkeerd) en de dekking van code-eenheden door die tests om een suspiciousness-score toe te kennen aan elk element, zoals een statement of functie. Vervolgens wordt een rangorde opgesteld zodat ontwikkelaars zich kunnen richten op de topkandidaten. Populaire algoritmen in SBFL zijn Tarantula, Ochiai en D*, elk met verschillende definities van wat telt als betrouwbare signalen van betrokkenheid bij de fout.

Naast SBFL bestaan er andere benaderingen, zoals dynamische programmaslicing om relevante code te isoleren na een fout, delta debugging om invoer of omstandigheden te verkleinen die de fout veroorzaken, en mutation-based fault localization waarbij mutaties aan de code worden toegepast om te observeren of de fout verdwijnt of verandert. Statistische en diagnostische methoden, zoals Bayesian fault localization en statistische debugging, combineren data uit meerdere foutgevallen voor betrouwbaardere lokalisatie.

Het proces omvat meestal het reproduceren van de fout, het verzamelen van uitvoeringstracés en testresultaten, het berekenen van suspiciousness-scores en het beoordelen van de topkandidaten, het implementeren van een fix en het opnieuw uitvoeren van regressietests om de foutstatus te verifiëren.

Uitdagingen zijn onder meer afhankelijkheid van de kwaliteit en volledigheid van tests, flaky tests, multi-fout situaties en schaalbaarheidsproblemen bij grote systemen. Foutlokalisatie is een nuttig hulpmiddel voor debugging en testgebaseerde ontwikkelingspraktijken, maar levert vaak indicatieve aanwijzingen die bevestigd moeten worden met inspectie en validatie.