Die Protokollierung ist eine in der Softwareentwicklung verwendete Technik, die es Entwicklern ermöglicht, Einblick in den Laufzeitprozess ihrer Anwendung zu erhalten. Die Protokollierung kann für verschiedene Zwecke wie Leistungsüberwachung oder Debugging verwendet werden. Die Debugprotokollierung kommt meist in der Software-Entwicklungsphase zum Einsatz, da sie oft zu viele Informationen zeigt und für Produktions-Workloads zu ausführlich ist.

In diesem Artikel wird die Debugprotokollierung definiert und ihr Nutzen bei der Softwareentwicklung erläutert. Wir beleuchten auch die Best Practices zur optimalen Nutzung der Debugprotokollierung, um irrelevante Informationen zu reduzieren und Lecks sensibler Daten zu verhindern.

Was ist Debugprotokollierung?

Im Allgemeinen umfasst die Protokollierung bei Softwareanwendungen die Aufzeichnung von Ereignissen, Fehlern und anderen relevanten Informationen während der Ausführung einer Softwareanwendung oder eines Prozesses. Es gibt verschiedene Arten der Protokollierung: Auditprotokollierung (zur Aufzeichnung sicherheitsrelevanter Ereignisse), Leistungsprotokollierung (zur Erfassung von Informationen über die Leistung einer Anwendung) und Ereignisprotokollierung (zur Aufzeichnung bestimmter Ereignisse wie Benutzeraktionen oder Systemänderungen).

Zu den verschiedenen Protokollierungsarten gehört auch die Debugprotokollierung, die Entwicklern bei der Diagnose von Anwendungsproblemen und -fehlern hilft. Die Debugprotokollierung liefert Informationen zur Identifizierung und Behebung von Bugs oder Fehlern.

Aufgrund der Größe und Menge der Protokollmeldungen, die zum Debuggen oft generiert werden, wird die Debugprotokollierung in der Regel für die Entwicklungs- und Testphasen von Software aktiviert, jedoch nicht für die Produktion. Die ausführlichen Protokolldaten sind erforderlich, um die Ursache von Softwarebugs während der Entwicklungsphase zu finden. In der Produktionsphase kann die große Datenmenge jedoch ein Hindernis für effektive Abfragen sein.

Nutzen der Debugprotokollierung

Durch das Erfassen und Speichern von Informationen über die Ausführung einer Anwendung zur Laufzeit bietet die Debugprotokollierung Entwicklern zahlreiche Vorteile:

• Unterstützung bei der Ursachenermittlung: Wenn ein Fehler oder unerwartetes Verhalten auftritt, können Entwickler anhand der Protokolldateien die Abläufe prüfen und die Ursachen von Problemen ermitteln. Debugprotokolle können eine Fülle von Informationen über den Status einer Anwendung zum Zeitpunkt des Fehlers liefern. Dazu gehören Werte von Variablen, Systemstatus und die Abfolge von Ereignissen, die zu einem Fehler geführt haben.
• Informationen zur Fehlerbehebung: Die Informationen im Debugprotokoll, die bei der Isolierung von Fehlerursachen helfen, helfen Entwicklern auch bei der Fehlerkorrektur.
• Informationen zur Fehlerreproduktion: Wenn während der Laufzeit Grenzfälle auftreten, können die Informationen im Protokoll die Reproduktion der Probleme vereinfachen.
• Frühzeitige Erkennung potenzieller Leistungsbeeinträchtigungen: Durch die Protokollierung von Daten können Entwickler die Leistung einer Anwendung besser verstehen und Engpässe oder optimierungsbedürftige Bereiche erkennen.

Best Practices für die Debugprotokollierung

Die folgenden Best Practices helfen bei der optimalen Nutzung von Debugprotokollen. Sie können auch vor der Kompromittierung vertraulicher Daten in Ihren Anwendungsprotokolldateien schützen.

Wahl der richtigen Protokollierungsebene

Durch Wahl der geeigneten Protokollierungsebene können Entwickler irrelevante Informationen herausfiltern und sich auf das Wesentliche konzentrieren. Die folgenden Protokollierungsebenen sind den meisten Programmiersprachen und Frameworks gemeinsam:

• Debug: Wird im Entwicklungsprozess verwendet, um Diagnoseinformationen zur Anwendung anzuzeigen.
• Info: Liefert Informationen über Vorgänge bei der regulären Ausführung einer Anwendung, z. B. erfolgreiches Starten oder Herunterfahren des Systems.
• Warnung: Weist auf Laufzeitprobleme hin, die nicht direkt einen Fehler verursachen, aber möglicherweise andere Probleme aufzeigen, die zu einem Fehler wie Systeminstabilität oder Verbindungsproblemen führen können.
• Fehler: Zeigt Laufzeitprobleme an, die gegen die Anforderungen einer Anwendung verstoßen, z. B. nicht verarbeitete Eingaben oder Ausgaben an den Prozess.
• Kritisch: Ähnlich wie Fehlerprotokollmeldungen weisen kritische Protokollmeldungen auf Ereignisse hin, die gegen die Anforderungen einer Anwendung verstoßen, jedoch führen sie im Allgemeinen zum Herunterfahren der Anwendung.

Eine zu niedrige Ebene kann dazu führen, dass wichtige Informationen fehlen. Eine zu hohe Protokollierungsebene kann dazu führen, dass das Wesentliche unter vielen irrelevanten Einträgen schwer zu finden ist und das System verlangsamt wird.

Generieren von Diagnoseinformationen

Bei der Debugprotokollierung können Sie weitere Diagnoseinformationen generieren, die Einblick in die Ausführung Ihrer Anwendung geben. Beispiele für Diagnoseinformationen:

• Zeitstempel von Ereignissen
• Trace-IDs oder Sitzungs-IDs für verteilte Anwendungen
• Ressourcennutzung
• Von externen Services empfangene Daten

Anhand dieser Informationen können Entwickler das Verhalten einer Softwareanwendung effektiver analysieren. Bei einer Produktions-Workload ist die Aufzeichnung und Ausgabe derart detaillierter Informationen jedoch oft nicht nötig und es ist besser, die Datenmenge in Protokolldateien zu reduzieren.

Schutz sensibler Protokolldaten

Bei der Debugprotokollierung müssen sensible Daten unbedingt geschützt werden. Der Schutz sensibler Daten kann darin bestehen, dass personenbezogene Daten (PII) nicht protokolliert werden. Wenn diese Daten jedoch protokolliert werden müssen, müssen Entwickler sicherstellen, dass sie durch Zugriffsberechtigungen auf die Protokolldatei angemessen geschützt oder an ein externes Protokoll-Repository ausgelagert werden.

Richten Sie eine Rotation der Protokolldateien ein, um Protokolldateien nur so lange wie nötig auf einem Host aufzubewahren. Schützen Sie Ihre Protokolldateien auch, indem Ihre Softwareprozesse in separaten Protokolldateien oder Verzeichnissen protokolliert werden, damit für die Protokolldateien geeignete Berechtigungen und Zugriffskontrollen eingerichtet werden können. Gewähren Sie dann Benutzern oder Computerprozessen die benötigte Zugriffsberechtigung nach dem Least-Privilege-Prinzip.

Fazit

Durch Debugprotokollierung können Entwickler die Leistung ihrer Anwendungen prüfen, Bugs und Fehler erkennen und das Verhalten ihrer Software eingehend analysieren. In diesem Artikel wurde die Debugprotokollierung und ihr Nutzen bei der Softwareentwicklung erläutert. Halten Sie sich bei der Debugprotokollierung an die Best Practices und stellen Sie so sicher, dass Debugprotokolle Ihrem Softwareentwicklungsprozess nützen und die Produktivität Ihres Entwicklungsteams steigern.