코드에서 버그를 찾는 데 사용되는 도구로는 puts 문, awesome_print와 같은 유틸리티 젬, 그리고 IRB나 Pry와 같은 대화형 콘솔이 있습니다. 하지만 이러한 도구들은 프로그램 실행 흐름을 제어하는 핵심적인 ‘스텝핑(stepping)’ 기능이 부족합니다. 반면, Ruby 디버거는 이러한 기능을 완벽하게 지원하는 가장 진보된 도구로 평가받고 있으며, 익명 통계에 따르면 전체 코드 실행의 약 34%가 디버그 모드로 이루어질 정도로 개발 과정에서 필수적인 역할을 합니다.
Ruby 디버거는 주로 두 가지 핵심 기술을 활용합니다. 첫째, TracePoint는 Ruby 2.0에 도입된 기능으로, 메서드 호출, 라인 실행 등 특정 코드 이벤트 발생 시 정의된 코드를 실행할 수 있게 합니다. 이를 통해 디버거는 현재 컨텍스트를 검사하고 사용자 입력을 평가하는 데 사용됩니다. 둘째, Instruction Sequence는 Ruby 가상 머신(VM)의 컴파일된 바이트코드 표현으로, Ruby 코드의 낮은 수준 표현에 접근하여 소스 코드 수정 없이 프로그램 동작을 변경할 수 있게 합니다. Instruction Sequence는 TracePoint와 협력하여 이벤트 발생 지점을 정확히 표시합니다.
디버거의 작동 방식을 살펴보면, byebug는 한때 모든 Ruby 버전의 기본 디버거였으나, 각 이벤트에서 브레이크포인트를 찾기 위한 과도한 검사로 인해 원본 실행보다 20배 이상 느려지는 심각한 성능 문제를 가지고 있었습니다. 이러한 성능 저하는 복잡한 Ruby 또는 Rails 애플리케이션 디버깅을 어렵게 만들었습니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 등장한 것이 debug gem입니다. Ruby 2.6에 도입된 TracePoint 개선(특정 라인 또는 Instruction Sequence에 TracePoint를 직접 지정하는 기능)을 활용하여 불필요한 검사를 제거함으로써 성능 문제를 해결했습니다. debug gem은 Ruby 2.7 이상 버전에서 지원되며, VS Code나 Chrome과 같은 다양한 프론트엔드를 지원합니다. 현재 RubyMine 2022.1 이상 버전의 기본 디버거로 번들되어 있습니다.
RubyMine Debugger는 RubyMine IDE에 통합되어 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 통해 원활한 디버깅 경험을 제공합니다. 이 디버거는 소스 코드 수정이나 복잡한 터미널 명령 없이 ‘바로 작동(out of the box)’하며, Ruby 2.3부터 최신 버전까지 모든 지원되는 Ruby 버전에서 성능 저하 없이 빠르게 작동합니다. 또한, 실행 중인 Ruby 프로세스에 동적으로 연결(attach)하는 기능도 제공하여 유연성을 높입니다.
RubyMine 디버거의 아키텍처는 debase gem(하위 수준 작업 담당), ruby-debug-ide gem(Ruby 값의 텍스트 표현 및 IDE와의 연결 담당), 그리고 RubyMine IDE 자체(GUI 및 사용자 경험 담당)의 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다. 특히, 오래된 Ruby 버전과 최신 Ruby 버전(새로운 Ruby API 사용)을 위한 두 가지 별도의 브랜치를 유지하여 유지보수성과 새로운 기능 추가의 용이성을 확보했습니다. RubyMine은 디버깅할 프로세스를 시작한 후 기본 포트로 연결하며, 자식 프로세스가 생성될 경우 자식 프로세스가 새로운 연결 포트를 RubyMine에 알려주어 RubyMine이 해당 포트로 연결하는 방식을 사용합니다. Docker 컨테이너 환경에서는 동적으로 생성될 수 있는 포트 수를 예측하기 어렵다는 문제가 있었으나, 현재는 많은 수의 포트를 미리 열어두는 방식으로 해결하고 있습니다.
성능 비교 실험 결과, byebug는 오래된 Ruby 버전에서 현저히 느린 반면, RubyMine 디버거는 모든 지원되는 Ruby 버전에서 성능 저하 없이 빠르게 작동하는 유일한 옵션임이 드러났습니다. 최신 Ruby 버전에서는 debug gem과 RubyMine 디버거 모두 유사한 수준의 빠른 성능을 보여주어 선택의 폭이 넓어졌습니다.
RubyMine 디버거는 사용자의 디버깅 경험을 크게 향상시키는 여러 편리한 기능을 제공합니다. 예를 들어, 복잡한 멀티프로세스 Rails 애플리케이션도 단 한 번의 클릭으로 디버깅을 시작할 수 있으며, 별도의 설정이 필요 없습니다. 또한, ‘인라인 디버거 값(Inline Debugger Values)’ 기능은 코드 에디터 내에서 변수와 그 값을 직접 주석 형태로 표시하여, 변수와 값 사이의 매칭에 필요한 인지적 부하를 줄여 디버깅 과정을 더욱 직관적이고 효율적으로 만듭니다.