🧒🏼 🤜🏼 🔗 जुपिटर के लिए दृश्य डिबगर 🤦🏿 🥇 🕵🏿

अधिकांश सॉफ्टवेयर परियोजनाओं की प्रगति छोटे बदलावों पर आधारित होती है, जिन्हें आगे बढ़ने से पहले सावधानीपूर्वक मूल्यांकन किया जाता है। कोड निष्पादन का तेज़ परिणाम और पुनरावृत्त विकास की उच्च गति, जुपिटर की सफलता के कुछ मुख्य कारण हैं। विशेष रूप से वैज्ञानिक अनुसंधान के क्षेत्र में।

Jupyter उपयोगकर्ता नोटबुक के साथ प्रयोग करना पसंद करते हैं, वे संचार के एक इंटरैक्टिव साधन के रूप में नोटबुक का उपयोग करते हैं। हालांकि, अगर हम शास्त्रीय सॉफ्टवेयर विकास के कार्यों के बारे में बात करते हैं, उदाहरण के लिए, एक बड़े कोड आधार को फिर से भरना, तो हम कह सकते हैं कि ऐसी समस्याओं को हल करने के लिए जुपिटर को अक्सर नियमित आईडीई के साथ बदल दिया जाता है।

JupyterLab परिवेश Jupyter

प्रोजेक्ट कई वर्षों से नोटबुक और नियमित IDE के बीच अंतर को बंद करने के लिए काम कर रहा है। इन प्रयासों को बड़े पैमाने पर जुपाइटरलैब मंच द्वारा दर्शाया गया है, जो डेवलपर को अधिक उन्नत और सुविधाजनक इंटरफ़ेस देता है, जिसमें एक फ़ाइल प्रबंधक, पाठ संपादक, कंसोल, नोटपैड शामिल हैं।

यह सच है, हाल ही में, जुपिटरलैब में कुछ गायब था। यह इस बारे में है कि उपयोगकर्ताओं को अन्य वातावरणों पर स्विच करने के लिए मजबूर करने का मुख्य कारण क्या था। जुपिटर के उपयोगकर्ताओं में दृश्य डिबगर का अभाव था। उपयोगकर्ता, विशेष रूप से जो नियमित आईडीई के लिए उपयोग किए जाते हैं, ने लंबे समय से इस सुविधा के लिए कहा है।

ज्यूपिटर के लिए डिबगर

आज, विकास के कई महीनों के बाद, हम जुपिटर के लिए दृश्य डिबगर की पहली सार्वजनिक रिलीज को प्रस्तुत करने की कृपा कर रहे हैं!

यह केवल पहली रिलीज़ है, लेकिन डीबगर आपको पहले ही नोटबुक कोशिकाओं और स्रोत फ़ाइलों में ब्रेकप्वाइंट सेट करने की अनुमति देता है। यह आपको चर की सामग्री की जांच करने, कॉल स्टैक देखने की अनुमति देता है। और उसकी क्षमताएं यही तक सीमित नहीं हैं।

ज्यूपिटर विज़ुअल डीबगर एक्शन में

बाइंडर प्रोजेक्ट साइट पर डीबगर का परीक्षण करना

बांधने की मशीन परियोजना आप

बांधने की मशीन वेबसाइट पर मामले में एक नए डिबगर की कोशिश कर सकते हैं । यहां एक डेमो नोटपैड है जिसके साथ आप प्रयोग कर सकते हैं।

स्थापना

डीबगर का फ्रंट जुपिटरलैब एक्सटेंशन के रूप में स्थापित किया जा सकता है:

jupyter labextension install @jupyterlab/debugger

भविष्य में रिलीज में, डिबगर फ्रंट को डिफ़ॉल्ट रूप से जुपाइटरलैब में शामिल किया जाएगा।

डिबगर के काम करने के लिए बैकएंड पर, एक कर्नेल होना चाहिए जिसमें जुपिटर डिबग प्रोटोकॉल लागू किया गया है (हम इसके बारे में अधिक नीचे बात करेंगे)। अब तक, इस प्रोटोकॉल को लागू करने वाला एकमात्र कर्नेल xus-python है । यह पायथन प्रोग्रामिंग भाषा के लिए ज्यूपिटर कोर है। (प्रोजेक्ट डेवलपमेंट प्लान में ipykernel में डीबगर प्रोटोकॉल के लिए समर्थन भी शामिल है।)

आप इस तरह xeus-python कर्नेल स्थापित कर सकते हैं:

conda install xeus-python -c conda-forge

ज़ीउस-अजगर और डिबगर एक्सटेंशन स्थापित होने के बाद, जुपिटर दृश्य डीबगर के साथ काम करने के लिए सब कुछ तैयार होना चाहिए।

इस तथ्य पर ध्यान दें कि xeus-python के लिए PyPI "पहिए" भी हैं, लेकिन उनके पास अभी भी प्रयोगात्मक स्थिति है, और उनकी उपलब्धता मंच पर निर्भर करती है।

जुपिटर डिबग प्रोटोकॉल विवरण

नियंत्रण और IOPub चैनलों के लिए .नए संदेश प्रकार

जुपिटर कर्नेल (उपयोगकर्ता कोड को निष्पादित करने वाले बुनियादी ढांचे का हिस्सा) एक अच्छी तरह से विकसित इंटरप्रोसेस संचार प्रोटोकॉल का उपयोग करके सिस्टम के अन्य भागों के साथ संचार करता है ।

कई संचार चैनल हैं:

एक चैनल Shellजो अनुरोध / प्रतिक्रिया योजना के अनुसार काम करता है और इसका उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, कोड निष्पादन के लिए अनुरोध।
एक चैनल IOPub, जो एक तरह से संचार चैनल है जो कोर से क्लाइंट तक चलता है। इसका उपयोग, उदाहरण के लिए, मानक आउटपुट स्ट्रीम ( stdoutऔर stderr) को पुनर्निर्देशित करने के लिए किया जाता है ।
एक चैनल के Controlसमान एक चैनल Shellलेकिन एक अलग सॉकेट पर काम करना। इसके कारण, उनके संदेशों को कोड निष्पादन के अनुरोधों के साथ कतारबद्ध नहीं किया जाता है और उनकी उच्च प्राथमिकता होती है। चैनल Controlका उपयोग पहले से ही प्रश्नों के लिए Interruptऔर किया गया है Shutdown। हमने फैसला किया कि हम डीबगर को भेजे गए कमांड के लिए इसका इस्तेमाल करेंगे।

प्रोटोकॉल में दो नए संदेश प्रकार जोड़े गए हैं:

debug_[request/reply], . — . Control.
debug_event, . IOPub.

▍ Debug Adapter Protocol

जुपिटर वास्तुकला का मुख्य सिद्धांत एक निश्चित प्रोग्रामिंग भाषा के लिए बाध्यकारी की कमी है। इसलिए, यह महत्वपूर्ण है कि डिबगर प्रोटोकॉल विभिन्न कर्नेल कार्यान्वयन के अनुकूलन का समर्थन करता है।

एक लोकप्रिय डिबगिंग मानक डिबग एडेप्टर प्रोटोकॉल (डीएपी) है, जिसे माइक्रोसॉफ्ट द्वारा विकसित किया गया है। यह एक JSON- आधारित प्रोटोकॉल है, उदाहरण के लिए, दृश्य स्टूडियो कोड डीबगिंग सबसिस्टम को रेखांकित करता है। यह प्रोटोकॉल विभिन्न भाषाओं के लिए डिज़ाइन किए गए कई बैकेंड का समर्थन करता है।

नतीजतन, यह पूरी तरह से स्वाभाविक था हमें हाल ही में जोड़ा संदेशों के माध्यम से डीएपी संदेशों का उपयोग करने के लिए debug_[request/reply]और debug_event।

हालाँकि, जुपिटर के मामले में यह पर्याप्त नहीं था:

, , , Jupyter ( , , ). debug_request.
, , Jupyter, , , , , , .

डीबगर और इसके उत्तर के अनुरोधों की सामग्री, इन दो अंतरों के अलावा, डीएपी से मेल खाती है।

जुपिटर कर्नेल प्रोटोकॉल के लिए इन सभी एक्सटेंशनों को आधिकारिक विनिर्देश में शामिल करने के लिए उम्मीदवारों के रूप में प्रस्तावित किया गया है। एक संबंधित जुपिटर विकास प्रस्ताव (JEPyter एन्हांसमेंट प्रस्ताव, JEP) यहां पाया जा सकता है ।

Xeus-python डिबगिंग का समर्थन करने वाला पहला जुपिटर कर्नेल है

Xeus Jupyter कर्नेल प्रोटोकॉल का C ++ कार्यान्वयन है। यह, अपने आप में, मूल नहीं है। यह एक पुस्तकालय है जो गुठली विकसित करने में मदद करता है। यह लाइब्रेरी उन भाषाओं के लिए गुठली विकसित करने में उपयोगी है, जिनमें C- या C ++ - API (जैसे पायथन, लुआ या SQL) है। वह ज्यूपिटर मैसेजिंग प्रोटोकॉल को लागू करने के समय लेने वाले कार्यों का ध्यान रखती है। यह मुख्य लेखक को भाषा निर्माण की व्याख्या से संबंधित कार्यों पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति देता है: कोड निष्पादन पर, इसके विश्लेषण पर, और इसी तरह। सर्न में बनाए गए C ++ क्लिंग दुभाषिया के आधार पर, C ++ के लिए

लोकप्रिय xeus-cling कोर सहित xernus का उपयोग करके कई कर्नेल विकसित किए गए थे । Xeus-python कर्नेल xeus पर आधारित एक ipykernel विकल्प है। यहाँxeus-python कर्नेल की पहली रिलीज़ के बारे में सामग्री।

Xeus-python कर्नेल कई कारणों से डीबगर प्रोटोकॉल के पहले कार्यान्वयन के लिए उपयुक्त है:

यह प्रतिस्पर्धी कोड निष्पादन का समर्थन करता है, जो आपको Controlएक अलग थ्रेड में चैनल के साथ काम करने की अनुमति देता है ।
इसमें एक कॉम्पैक्ट कोड बेस है। इसके लिए धन्यवाद, यह कर्नेल एक अच्छा "सैंडबॉक्स" है जिसमें कुछ नया लागू करना सुविधाजनक है। Ipykernel में डीबगर प्रोटोकॉल के पहले संस्करण को लागू करने के लिए विकास के शुरुआती चरणों में परिवर्तनों को समन्वित करने के लिए अधिक गंभीर रीफैक्टरिंग और अधिक प्रयास की आवश्यकता होगी।

Development Xeus-python कर्नेल विकास योजना

Xeus-python के अल्पकालिक विकास लक्ष्य निम्नलिखित हैं:

IPython सुविधाओं के लिए समर्थन जोड़ना। अब यह, ipykernel की तुलना में, xeus-python की मुख्य अनुपलब्ध विशेषता है।
PyPI का सुधार- xeus-python के "पहिए"।

अन्य कोर के बारे में

पहले से ही फ्रंटएंड में डिबगिंग के समर्थन के संदर्भ में क्या किया गया है, इसका उपयोग किसी भी कर्नेल के साथ किया जा सकता है जो विस्तारित कर्नेल प्रोटोकॉल को लागू करता है।

इस वर्ष हम यथासंभव अधिक से अधिक कोर में डिबगिंग समर्थन प्रदान करने के लिए काम करेंगे।

अन्य ज़ीउस-आधारित कर्नेल के लिए डिबगिंग समर्थन जल्द ही आ रहा है, जो कि एक्सस-पाइथस कर्नेल के साथ बहुत अधिक है। उदाहरण के लिए, जैसे कि xeus-cling।

डिबगर फ्रंट एंड आर्किटेक्चर विवरण

JupyterLab के लिए डिबगर एक्सटेंशन उपयोगकर्ताओं को आमतौर पर IDE से अपेक्षित तंत्र प्रदान करता है:

साइडबार खिड़कियों के साथ जो निम्नलिखित विशेषताएं लागू करते हैं: चर की निगरानी करना, ब्रेकपॉइंट्स देखना, कोड देखना, कॉल स्टैक का विश्लेषण करना।
कोड में सीधे ब्रेकपॉइंट सेट करने की क्षमता, विशेष रूप से नोटपैड कोशिकाओं और कंसोल में स्थित कोड में।
दृश्य मार्कर जो उस स्थिति को इंगित करता है जिस पर कोड निष्पादन बंद हो गया।

जुपिटर नोटबुक के साथ काम करते समय, कोड निष्पादन की स्थिति के बारे में जानकारी कर्नेल में संग्रहीत होती है। लेकिन सेल कोड निष्पादित किया जा सकता है, जिसके बाद इस सेल को नोटबुक से हटाया जा सकता है। यदि डिबगिंग के दौरान उपयोगकर्ता कोड के एक दूरस्थ ब्लॉक में प्रवेश करना चाहता है तो क्या होना चाहिए?

एक्सटेंशन इस विशिष्ट परिदृश्य का समर्थन करता है और रीड-ओनली मोड में पहले से निष्पादित सेल के कोड को प्रदर्शित करने में सक्षम है।

रिमोट सेल में स्थित कोड पर स्विच करना आप

कंसोल और फाइलों में स्थित कोड को डीबग कर सकते हैं।

जुपिटरलैब में कंसोल से डिबगिंग कोड

फ़ाइल में जुपाइटरलैब में कोड

डीबग करना नोटपैड स्तर पर सक्षम किया जा सकता है, जो उपयोगकर्ताओं को नोटपैड को डीबग करने की अनुमति देगा और, उसी समय, दूसरे नोटपैड के साथ काम करेगा।

एक ही समय में कई नोटबुक को डीबग करना,

चर को पेड़ या टेबल दृश्य का उपयोग करके देखा जा सकता है।

चर

की खोज के लिए उपकरण ज्यूपिटरलैब के लिए डिबगर एक्सटेंशन को किसी भी कर्नेल के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया था जो डीबगिंग का समर्थन करता है।

इस तथ्य के कारण कि विस्तार डीएपी प्रोटोकॉल पर निर्भर करता है, यह विभिन्न भाषाओं की सुविधाओं को सार करता है और उपयोगकर्ता को एक सुसंगत इंटरफ़ेस देता है।

निम्न आरेख उपयोगकर्ता, ज्यूपिटरलैब एक्सटेंशन और कर्नेल के बीच डिबगिंग सत्र के दौरान भेजे गए संदेशों के प्रवाह को दर्शाता है।

डीबगर ( स्रोत ) में डीबग एडाप्टर प्रोटोकॉल का उपयोग करना

भविष्य की योजनाएं

2020 में, हम डिबगर को गंभीरता से सुधारने की योजना बनाते हैं। अर्थात्, हम निम्नलिखित के बारे में बात कर रहे हैं:

चर एक्सप्लोरर विंडो में विभिन्न माइम प्रकार के आउटपुट के लिए समर्थन।
डीबगर इंटरफ़ेस में सशर्त विराम बिंदुओं के साथ काम करने के लिए समर्थन।
डीबगर इंटरफ़ेस की प्रयोज्य में सुधार।
विस्तार से Voilà अनुप्रयोगों को डीबग करने की क्षमता को लागू करना @jupyter-voila/jupyterlab-preview।

प्रिय पाठकों! क्या आपने जुपिटर दृश्य डिबगर की कोशिश की है?

जुपिटर के लिए दृश्य डिबगर