Entwicklung und Implementierung eines hybriden Debuggers für Java

Das Debugging ist ein komplexer und arbeitsintensiver Prozess in der Softwareentwicklung. Für das Debugging von Java-Programmen werden bis heute vor allem sogenannte Trace-Debugger verwendet. Diese unterstützen die Fehlersuche, indem sie es ermöglichen, ein untersuchtes Programm schrittweise auszuführen. Im Bereich der Forschung sind viele neue Methoden und Werkzeuge entwickelt worden, die im Vergleich zum Trace-Debugging eine erhebliche Verbesserung und Vereinfachung des Debugging-Prozesses versprechen. Auf die in der Praxis eingesetzten Verfahren hatten diese Entwicklungen bisher nur einen äußert geringen Einfluss. In der vorliegenden Arbeit wird die Entwicklung und Implementierung einer neuen hybriden Debugging-Methode für Java-Programme beschrieben. Die Methode kombiniert deklaratives Debugging und Omniscient-Debugging. Deklaratives Debugging ist eine Methode, deren Ursprünge im Bereich der logischen Programmierung liegen. Im Gegensatz zum Trace-Debugging muss bei dieser Methode der Programmablauf nicht mehr schrittweise nachvollzogen werden. Dies erlaubt es, den Debugging-Prozess von den Details der Implementierung zu abstrahieren. Ein deklarativer Debugger erzeugt einen Berechnungsbaum, der die Struktur des untersuchten Programmablaufs repräsentiert. Die Knoten dieses Baumes repräsentieren Teile des Quelltextes, die während des Programmablaufs ausgeführt wurden. In einem halbautomatischen Debugging-Prozess fordert der Debugger den Benutzer auf, bestimmte Knoten des Baumes zu klassifizieren. Hierbei muss der Benutzer beurteilen, ob die durch einen Knoten repräsentierte Teilberechnung valide ist. Der Debugging-Prozess endet, wenn der Debugger einen defekten Knoten identifiziert hat. Der Teil des Quelltextes, dessen Ausführung durch den defekten Knoten repräsentiert wird, enthält den gesuchten Defekt. Omniscient-Debugging erweitert den Ansatz des Trace-Debugging und ermöglicht es, die Ausführung eines Programms auch rückwärts, d. h. entge-