デバッグの基本：バグの見つけ方と直し方を徹底解説

ソフトウェア開発において、バグは避けて通れない存在です。しかし、バグの正体を正しく理解し、デバッグの基本プロセスを身につけることで、問題解決の精度とスピードは大きく向上します。

本記事では、エンジニアだけでなくプロジェクトに関わるすべての人が知っておくべきデバッグの基礎知識を、体系的に解説します。

バグとは何か

「バグ」とは、機能要件のうち、発注者が「作りたいもの」が「仕様書」として文書化されており、実装も認識齟齬なくされているにもかかわらず、想定通りの入出力を行わないものを指します。

ソフトウェアの要件は大きく「機能要件」と「非機能要件」に分かれます。機能要件は「何を入出力するか」という具体的な振る舞い。非機能要件は以下のような、機能以外の品質に関する要件です。

• 性能（速度・容量）
• セキュリティ
• 運用・保守性
• 可用性
• 移行の容易さ

実際のプロジェクトでは、「作りたいもの」と「仕様書」の間に仕様漏れが生じたり、「仕様書」と「実装したもの」の間に実装漏れが生じたりします。さらに、リリース後にクライアントから追加要望が出ることもあります。これらすべてが混在する中で、純粋な「バグ」とは仕様通りに作ったはずなのに正しく動かない部分を指すのです。

デバッグとは

デバッグとは、バグの原因を特定し、修正する一連のプロセスです。単にエラーを見つけるだけでなく、根本原因を解決することが重要です。

単にエラーが消えれば良いのではなく、当初の設計や顧客要望に対して正しい実装になっているのかを影響範囲全体まで見て修正します。

デバッグの基本サイクルは以下の通りです。

このプロセスで大切な3つの原則があります。

1. 仮説ドリブン

得られた情報を元にして、原因となる箇所を仮定して少しずつ操作します。闇雲に修正するのではなく、「ここが原因ではないか」という仮説を立てて検証するアプローチが効率的です。

2. 決めつけず事実を大事に

仮説が外れることもあるので、「どこにバグ」ではなく、「どんなエラー文」など表示されている事実を何よりも重視します。思い込みは最大の敵です。

3. 徐々に絞り込む

「少なくともここは影響を受けない」など、検証範囲を少しずつ減らすことで調査スコープを削っていくアプローチが大切です。

エラーとは

エラーとは、システムが期待された動作をしない状態です。しかし、エラーは単なる問題ではなく、システムからの重要な情報源でもあります。エラーがあることで、バグの原因を知ることができます。

エラーにはさまざまなパターンがあります。

下の3行のように、エラーメッセージは出ないがバグであるケースもあります。バグの発見にはエラー以外のチェックも必要です。

エラーコードの読み方

HTTP通信では標準のステータスコードが返されます。これらを把握することで「どこでエラーが起きているか」を素早く検知できます。

エラーが発生する箇所を理解する

Webアプリケーションでは、エラーはさまざまな箇所で発生します。どこで問題が起きているかを把握することが、デバッグの第一歩です。

バグ修正作業の本質

バグの修正とは9割が「特定」作業です。どんな場合に発生するのかを絞り込んで、変数定義や特定の処理、環境変数、文字コードなど、あらゆる原因のうち本当に影響するものを特定します。

バグの原因は無数に存在します。大きく分類すると以下の3領域です。

このように可能性は膨大ですが、バグの再現条件を絞り込むことで原因の特定が加速します。

何があればバグを修正できるのか

バグの修正を依頼する際に最も重要なのは、なるべく具体的に状況を説明し、画面やログに表示されているエラーコードをそのまま共有することです。非エンジニアが勝手な類推をせず、ありのままの事実を伝えることが重要です。

バグ報告に含めるべき要素は以下の通りです。

エラー情報の取得先としては、ブラウザの開発者ツール（コンソールタブ）やターミナルのログ出力があります。画面のスクリーンショットだけでなく、エラーメッセージのテキストもコピーして共有すると、エンジニアの調査が格段にスムーズになります。

対照実験を意識する

バグの原因を見つけるためには、事実の積み重ねこそが重要です。原因を絞り込むために、変数を少しずつ変えて同一のバグが再現するか・エラーメッセージが変化するか等を調べる意識が大切です。

たとえば、名前入力でエラーが出る場合を考えてみましょう。

この対照実験から、「常用でない漢字が含まれた際にエラーが出ているのでは？」という仮説が導き出せます。変えたのは入力する漢字だけ。他の条件がすべて同じだからこそ、原因を絞り込めるのです。

ログの取得方法

ログは各所から出ているので、適切に参照してバグの原因に到達します。適切なエラーが出ない場合には、コンソール出力などを追加する事で検証も行います。

まとめ

デバッグは特別なスキルではなく、正しいプロセスと心構えで誰でも精度を上げられる作業です。

エンジニアも非エンジニアも、この基本を押さえることでプロジェクト全体の問題解決力が向上します。バグに遭遇したときは、ぜひこのガイドを参考にしてみてください。