Xử lý những tình huống bất ngờ: Làm chủ các trường hợp biên (Edge Cases) trong lập trình

Cảm thấy bối rối khi mã của bạn hoạt động sai? Hãy tìm hiểu "trường hợp biên" (edge cases) là gì và cách xử lý chúng như một chuyên gia. Học cách nhận biết, tái tạo, sửa chữa và ngăn ngừa những tình huống khó khăn này với các ví dụ thực tế. Tăng cường độ mạnh mẽ cho mã của bạn và tránh những sự cố bất ngờ.
Xử lý những tình huống bất ngờ: Làm chủ các trường hợp biên (Edge Cases) trong lập trình
Cập nhật lần cuối 03:49 17/07/2024 GMT+7

Trường hợp biên là gì?

Khi lập trình, bạn có thể gặp phải những tình huống mà chương trình của bạn không xử lý tốt. Đây được gọi là "trường hợp biên" (edge case).

Dưới đây là cách bạn có thể sửa mã của mình khi gặp một trường hợp như vậy:

  • Xác định vấn đề: Trước tiên, tìm hiểu chính xác điều gì đang gây ra lỗi. Đầu vào nào khiến mã của bạn bị lỗi hoặc cho kết quả không mong đợi?
  • Tái tạo (Reproduce) vấn đề: Tạo một trường hợp kiểm thử có thể nhất quán tái hiện vấn đề. Điều này giúp bạn xác nhận khi đã sửa xong.
  • Phân tích mã của bạn: Xem xét kỹ phần mã đang gây ra vấn đề. Bạn đã đưa ra những giả định nào không đúng cho trường hợp biên này?
  • Lên kế hoạch giải pháp: Suy nghĩ về cách bạn có thể sửa đổi mã để xử lý tình huống đặc biệt này mà không làm hỏng các trường hợp bình thường.
  • Thực hiện sửa chữa: Thực hiện các thay đổi cần thiết cho mã của bạn.
  • Kiểm tra kỹ lưỡng: Đảm bảo việc sửa chữa của bạn hoạt động cho trường hợp biên VÀ không làm hỏng bất cứ thứ gì khác.

Ví dụ 1

Hãy tưởng tượng bạn có một ứng dụng blog nơi người dùng có thể tạo bài viết. Bạn muốn hiển thị tiêu đề của bài đăng gần đây nhất trên trang chủ. Mã ban đầu của bạn có thể trông như thế này:

class HomeController < ApplicationController
  def index
    @latest_post_title = Post.order(created_at: :desc).first.title
  end
end

Điều này hoạt động tốt miễn là có ít nhất một bài đăng. Nhưng nếu chưa có bài đăng nào thì sao? Đây là một trường hợp biên sẽ gây ra lỗi.

Để sửa nó, bạn có thể sửa đổi mã như sau:

class HomeController < ApplicationController
  def index
    @latest_post_title = Post.order(created_at: :desc).first&.title || "Chưa có bài đăng nào"
  end
end

Bây giờ, nếu không có bài đăng nào, thay vì bị lỗi, ứng dụng của bạn sẽ hiển thị "Chưa có bài đăng nào" trên trang chủ.

Ví dụ 2: Hàm chia

Không xử lý trường hợp biên:

def divide(numerator, denominator)
  numerator / denominator
end

Vấn đề: Điều này sẽ gây ra lỗi ZeroDivisionError nếu denominator bằng không.

Có xử lý trường hợp biên:

def safe_divide(numerator, denominator)
  return 0 if denominator.zero?
  numerator / denominator
end

Giải pháp: Chúng ta kiểm tra xem mẫu số có bằng không hay không trước khi thực hiện phép chia, trả về 0 trong trường hợp đó.

Ví dụ 3: Lấy số trang

Không xử lý trường hợp biên:

def get_page_number(params)
  params[:page].to_i
end

Vấn đề: Điều này có thể trả về 0 hoặc số âm, không phải là số trang hợp lệ.

Có xử lý trường hợp biên:

def get_page_number(params)
  page = params[:page].to_i
  page.positive? ? page : 1
end

Ví dụ 4: Lọc khoảng thời gian

Không xử lý trường hợp biên:

def date_range_filter(start_date, end_date)
  start_date..end_date
end

Vấn đề: Điều này không xử lý đầu vào nil hoặc đảm bảo start_date trước end_date.

Có xử lý trường hợp biên:

def date_range_filter(start_date, end_date)
  start_date = start_date.presence || 30.days.ago.to_date
  end_date = end_date.presence || Date.today
  [start_date, end_date].min..[start_date, end_date].max
end

Giải pháp: Chúng ta cung cấp giá trị mặc định cho đầu vào nil và đảm bảo khoảng luôn từ ngày sớm hơn đến ngày muộn hơn.

Các trường hợp biên phổ biến cần kiểm tra

  • Giá trị null hoặc nil: Đảm bảo mã xử lý dữ liệu vắng mặt.
  • Tập hợp rỗng: Kiểm tra hành vi với số lượng phần tử bằng không.
  • Giá trị biên: Kiểm tra giới hạn (ví dụ: số nguyên lớn nhất/nhỏ nhất).
  • Đầu vào không hợp lệ: Xử lý các kiểu dữ liệu hoặc định dạng không mong đợi.
  • Trùng lặp: Đảm bảo tính duy nhất khi cần thiết.
  • Tràn số/thiếu số: Ngăn chặn lỗi số học.
  • Truy cập đồng thời: Xử lý các điều kiện đua trong môi trường đa luồng.
  • Hạn chế tài nguyên: Quản lý giới hạn bộ nhớ/dung lượng đĩa.
  • Vấn đề mạng: Xử lý thời gian chờ và mất kết nối.
  • Quyền hạn: Kiểm tra với các cấp độ truy cập người dùng khác nhau.
  • Tập dữ liệu lớn: Đảm bảo hiệu suất với khối lượng dữ liệu đáng kể.
  • Internationalization: Kiểm tra với các ngôn ngữ và bộ ký tự khác nhau.
  • Tương thích đa nền tảng: Xác minh trên các hệ điều hành khác nhau.
  • Vấn đề liên quan đến thời gian: Xem xét múi giờ, năm nhuận, giờ mùa hè (daylight saving).
  • Độ chính xác số thực: Tính đến lỗi làm tròn trong tính toán.