Ruby 코드에서 버그를 찾는 첫 단계는 puts 문과 같은 기본적인 도구를 사용하는 것입니다. puts는 코드 특정 지점의 값을 출력하여 문제의 힌트를 제공하지만, 고급 디버깅에는 한계가 있습니다. 더 나아가 irb나 Pry와 같은 대화형 콘솔은 코드 실행 중에 컨텍스트를 검사할 수 있게 해주지만, 여전히 실행 제어 및 스텝핑 기능이 부족합니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 Ruby 디버거가 등장했으며, 이는 스텝핑, 브레이크포인트, 컨텍스트 및 프레임 인트로스펙션과 같은 필수 기능을 제공하는 가장 진보된 도구입니다. RubyMine 통계에 따르면, 모든 세 번째 실행이 디버그 실행일 정도로 디버거는 개발 프로세스의 핵심적인 부분입니다.
Ruby 디버거의 핵심 기술은 TracePoint와 Instruction Sequence입니다. TracePoint는 Ruby 2.0에 도입되어 런타임에 특정 코드 이벤트(예: 메서드 호출)에서 특정 코드를 실행할 수 있는 기능을 제공합니다. 이를 통해 간단한 디버거를 구현할 수 있습니다. Instruction Sequence (ISeq)는 Ruby 가상 머신을 위한 컴파일된 바이트 코드의 표현이며, Ruby 버전에 따라 달라집니다. 이 기술은 소스 코드를 건드리지 않고 바이트 코드를 수정하여 애플리케이션 동작을 조정하거나 성능을 향상시킬 수 있는 저수준 접근을 제공합니다. Instruction Sequence는 런타임에 이벤트를 발생시키는 마크를 포함하며, TracePoint는 이 이벤트를 대상으로 작동하여 두 기술이 상호 협력합니다.
오픈 소스 디버거 중 byebug는 모든 필수 기능을 갖추고 있지만, 각 이벤트마다 불필요한 브레이크포인트 확인 작업을 수행하여 성능 저하를 초래합니다. 반면, debug gem은 Ruby 2.6에 도입된 TracePoint 개선 사항을 활용하여 이러한 성능 문제를 극복했습니다. 이 개선 사항은 TracePoint를 특정 라인이나 이벤트에 직접 타겟팅할 수 있게 하여 불필요한 작업을 제거하고 성능 오버헤드 없이 빠르게 작동합니다. debug gem은 Ruby 3.1부터 Ruby에 번들되어 현대 Ruby 디버깅의 기본 옵션이 되었습니다.
RubyMine 디버거는 RubyMine IDE에 기본으로 포함되어 있으며, 개발자 생산성에 최적화된 그래픽 사용자 인터페이스를 제공합니다. 이 디버거는 Ruby 2.3 이상 버전을 지원하며, 구형 Ruby 버전에서도 빠른 성능을 유지합니다. RubyMine 디버거의 아키텍처는 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다. 첫째, 디버거 백엔드는 저수준 작업(컨텍스트 및 프레임 검색, ISeq 및 TracePoint 조작)을 담당하는 C 확장 기반의 기본 gem입니다. 둘째, 디버거 프론트엔드는 RubyMine IDE와 디버거 간의 연결 및 Ruby 값의 텍스트 표현을 담당합니다. 셋째, RubyMine IDE 자체는 사용자 인터페이스와 개발자 생산성 기능을 제공합니다. 특히, RubyMine 디버거는 구형 Ruby API를 사용하는 레거시 브랜치와 현대 Ruby API를 사용하여 유지 보수 및 기능 추가가 용이한 새로운 브랜치로 나뉘어 있습니다.
성능 비교 실험 결과, byebug는 원래 실행보다 20~25배 느린 반면, RubyMine 디버거는 구형 Ruby에서도 눈에 띄는 성능 문제 없이 빠르게 작동했습니다. 현대 Ruby에서는 debug gem과 RubyMine 디버거 모두 빠르고 효율적인 디버깅 경험을 제공합니다.
RubyMine 디버거의 세 가지 독점적인 기능은 개발 생산성을 크게 향상시킵니다. 첫째, 레일즈 애플리케이션 원클릭 디버깅 기능입니다. 복잡한 멀티스레드/멀티프로세스 레일즈 애플리케이션도 사전 구성 없이 IDE에서 디버그 버튼 클릭 한 번으로 실행하여 브레이크포인트에 도달하고 디버깅 뷰를 확인할 수 있습니다. 이는 설정 시간을 절약합니다. 둘째, 스마트 스테핑 기능입니다. step into, step out, step over와 같은 편리한 탐색 액션을 제공하여 호출 체인과 같은 복잡한 코드에서도 원하는 메서드 내부로 정확히 들어가거나 나올 수 있게 하여 디버깅 중 탐색 시간을 절약합니다. 셋째, 인라인 디버거 값 표시 기능입니다. 변수와 값을 편집기 내에서 바로 인라인 힌트로 보여주어, 개발자가 별도의 변수 패널과 코드를 오가며 값을 매칭하는 데 드는 정신적 자원을 절약하고 보다 효율적으로 디버깅할 수 있게 돕습니다.