遇到這種 bug，中了大彩票！
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2024-05-13 13:05
不知道你們有沒(méi)有遇到過(guò)一種神奇的產(chǎn)品 bug，就是只偶爾出現(xiàn)一次，但之后就再也不能復(fù)現(xiàn)。
所謂復(fù)現(xiàn)，就是按照第一次出 bug 的條件和步驟再次引發(fā)問(wèn)題。
一般來(lái)說(shuō)，絕大多數(shù)成立的 bug 都是可以復(fù)現(xiàn)的，測(cè)試人員會(huì)寫(xiě)復(fù)現(xiàn)步驟，然后程序員以此來(lái)解決 bug。
如果你和我一樣做過(guò)技術(shù)寫(xiě)過(guò)代碼，那一定遇到過(guò)上面我說(shuō)的那種 bug，無(wú)法復(fù)現(xiàn)。
此外，如果你用過(guò) Windows 系統(tǒng)的電腦，那使用過(guò)程中也一定遇到過(guò)藍(lán)屏死機(jī)的情況，有時(shí)候是完全沒(méi)有任何征兆就突然出現(xiàn)了。
那么，這種神奇的 bug 到底是怎么產(chǎn)生的呢？
其實(shí)今天跟你們聊這個(gè)話題也是源于我們星球一位同學(xué)給我發(fā)來(lái)的問(wèn)題，他們最近上線產(chǎn)品后就遇到了一個(gè)這樣的 bug，但是怎樣都無(wú)法復(fù)現(xiàn)。
發(fā)現(xiàn)時(shí)是在測(cè)試過(guò)程中，測(cè)試用例在，截圖在，但后續(xù)在一行代碼都不改的前提下，這個(gè)問(wèn)題就再也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)。
以前我遇到這類問(wèn)題時(shí)沒(méi)有溯源，但這次我還是到網(wǎng)上查了下類似 bug 的由來(lái)和案例，其中在油管上的一個(gè)視頻或許給了我答案。
在說(shuō)可能的原因和邏輯之前，我先給你們說(shuō)個(gè)真實(shí)故事。
2003 年，比利時(shí)首都在進(jìn)行大選，他們的選舉機(jī)制是采用投票的方式進(jìn)行。
每個(gè)公民可以領(lǐng)到一張實(shí)體磁卡，這張磁卡里會(huì)錄入他們的個(gè)人信息，到投票站投票時(shí)需要把這張磁卡插入到對(duì)應(yīng)的投票機(jī)電腦里，然后進(jìn)行選票。
你可能會(huì)好奇，為什么要用實(shí)體磁卡？直接用電腦登錄個(gè)人信息投票不行么？
理論上是的，但是他們?yōu)榱朔乐褂?jì)算機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致選票丟失，所以磁卡是用來(lái)備份的。
萬(wàn)一計(jì)算機(jī)故障或者有人黑進(jìn)系統(tǒng)干擾選舉，他們還可以單獨(dú)統(tǒng)計(jì)磁卡來(lái)計(jì)算選票，以此保證選舉的公平性。
這套投票機(jī)制已經(jīng)在他們那運(yùn)行了很多年，一直都沒(méi)有出現(xiàn)什么問(wèn)題。
可是，那一次的投票統(tǒng)計(jì)結(jié)果中出現(xiàn)了一個(gè)異常情況。
一個(gè)名叫 Maria 的候選人得到了 4610 票，這個(gè)得票數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了她所在黨內(nèi)選票的理論上限。
發(fā)現(xiàn)異常后，工作人員對(duì)投票的磁卡進(jìn)行了挨個(gè)讀取并重新統(tǒng)計(jì)得票數(shù)，實(shí)際票數(shù)只有 514 票。
既然投票人只投了 514 票，那這 4610 票又是怎么來(lái)的呢？
在檢查過(guò)投票系統(tǒng)的代碼后沒(méi)有發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題，投票機(jī)硬件經(jīng)過(guò)反復(fù)重新測(cè)試也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)什么異常。
此時(shí)，參與調(diào)查的計(jì)算機(jī)學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，這兩個(gè)數(shù)字之間的差額是 4096，這在計(jì)算機(jī)里是一個(gè)比較特殊的數(shù)字。
你們前幾年應(yīng)該都玩過(guò)一款叫 2048 的游戲吧，也就是從 2 開(kāi)始一直按照 2 的次方去合并數(shù)字來(lái)得到更大的數(shù)字，最終合并出 2048 算獲勝。
2048 就是 2 的 11 次方，如果 2048 再做一次平方，也就是 2 的 12 次方，就得到了前面提到的數(shù)字 4096。
到這里，就引出了一個(gè)新概念，二進(jìn)制。
二進(jìn)制是一種計(jì)數(shù)方式，計(jì)算機(jī)里所有的指令最終都是二進(jìn)制，包括程序員寫(xiě)的代碼也會(huì)經(jīng)過(guò)編譯轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制被計(jì)算機(jī)執(zhí)行。
簡(jiǎn)單說(shuō)，計(jì)算機(jī)的世界就是被 0 和 1 組成的復(fù)雜指令構(gòu)成的。
到硬件層面，芯片中的晶體管就是根據(jù) 0 和 1 來(lái)判斷開(kāi)關(guān)，通過(guò)復(fù)雜的構(gòu)成組合成了計(jì)算的復(fù)雜操作。
既然想到了二進(jìn)制，計(jì)算機(jī)科學(xué)家又做了一個(gè)嘗試。
他們把 514 這個(gè)數(shù)字和 4610 這個(gè)數(shù)字的二進(jìn)制展開(kāi)，你會(huì)看到這兩排數(shù)字。
仔細(xì)看，514 和 4610 這兩個(gè)數(shù)的二進(jìn)制其實(shí)只差了一位，就是順數(shù)的第 4 位，514 在這個(gè)位置上是 0，而 4610 是 1。
也就是這 1 位的差異，直接讓 514 變成了 4610。
那問(wèn)題又來(lái)了，這種轉(zhuǎn)變是怎么發(fā)生的呢？
這里我們要了解另一個(gè)新概念，比特反轉(zhuǎn)。
比特反轉(zhuǎn)是計(jì)算機(jī)科學(xué)中的一個(gè)概念，是指將二進(jìn)制的位進(jìn)行反轉(zhuǎn)的過(guò)程，可以通過(guò)異或運(yùn)算、磁場(chǎng)干擾、機(jī)械振動(dòng)、硬盤(pán)老化或者問(wèn)題變化產(chǎn)生。
除了異或運(yùn)算之外，其他的幾種方式都是被動(dòng)發(fā)生。
顯然，這個(gè)投票系統(tǒng)如果不是主動(dòng)的程序 bug 產(chǎn)生的問(wèn)題，那就是被動(dòng)的比特反轉(zhuǎn)。
其中，科學(xué)家判斷可能性最大的就是磁場(chǎng)干擾，或者叫射線干擾。因?yàn)閿?shù)據(jù)存儲(chǔ)地沒(méi)有地震，也沒(méi)有硬盤(pán)老化情況。
說(shuō)到這你可能有點(diǎn)迷糊，磁場(chǎng)和射線還能引發(fā)系統(tǒng) bug？
還真會(huì)。
我還看到一個(gè)案例，2013 年一個(gè)游戲博主在玩《超級(jí)馬里奧64》里的一個(gè)關(guān)卡時(shí)，偶然跳到了游戲畫(huà)面天花板的上面。
正常來(lái)說(shuō)，這個(gè)地方是不能上來(lái)的，但他也不知道為何就跳了上來(lái)，而且之后重新闖關(guān)時(shí)就無(wú)法復(fù)現(xiàn)了。
他對(duì)此一直百思不得其解，以為是游戲的 bug，但其他玩家也沒(méi)有復(fù)現(xiàn)過(guò)這個(gè)問(wèn)題。
為此，還有另一位玩家懸賞 1000 美金讓大家去復(fù)現(xiàn)和解決這個(gè)問(wèn)題。
6 年后，身為程序員的他做了多次嘗試，發(fā)現(xiàn)在起跳代碼片段上對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制節(jié)點(diǎn)是 11000101，他寫(xiě)了一個(gè)腳本，在跳躍節(jié)點(diǎn)把這個(gè)二進(jìn)制的最后一位改成 0，竟然可以成功復(fù)現(xiàn)跳到天花板上去的現(xiàn)象。
至此，這個(gè)問(wèn)題也被定義為比特反轉(zhuǎn)。
可是，導(dǎo)致比特反轉(zhuǎn)的這些磁場(chǎng)和射線來(lái)自哪里呢？
如果所處環(huán)境沒(méi)有什么改變磁場(chǎng)的裝置的話，那這種改變大概率來(lái)自天上。
準(zhǔn)確點(diǎn)說(shuō)，是來(lái)自宇宙深處，也就是宇宙射線。
一定會(huì)有讀者說(shuō)，你這不扯淡么，咋不說(shuō)來(lái)自地獄。
其實(shí)你們可以去查閱和研究一下相關(guān)案例，不僅這兩個(gè)，有幾個(gè)航空飛行事故也是由宇宙射線造成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)異常導(dǎo)致的。
離地面越高，宇宙射線越強(qiáng)，雖然大氣層已經(jīng)幫我們阻擋了一層，但還是會(huì)有弱化后的高能射線到達(dá)地面。
如果此時(shí)碰巧擊中了計(jì)算機(jī)中的芯片晶體管，那就有可能導(dǎo)致比特反轉(zhuǎn)，進(jìn)而產(chǎn)生難以復(fù)現(xiàn)的 bug。
是不是覺(jué)得很神奇？
從某種程度上來(lái)說(shuō)，人類的進(jìn)化可能也會(huì)受到宇宙射線的干預(yù)，可能千百萬(wàn)上億年前，人類的祖先可能就是因?yàn)橐淮斡钪嫔渚€導(dǎo)致 DNA 序列變化而造就了今天的我們。
雖然概率足夠小，雖然現(xiàn)在也有技術(shù)能防止這種情況的出現(xiàn)，但再小的概率也是概率。
一旦遇到，跟中了大彩票沒(méi)什么區(qū)別。
那問(wèn)題來(lái)了，有沒(méi)有可能你的銀行卡余額數(shù)字被宇宙射線擊中？
雖然理論上存在上面講的可能性，但你們?cè)谧霎a(chǎn)品過(guò)程中還是小心測(cè)試、客觀求證、認(rèn)真對(duì)待每一個(gè) bug。
很多產(chǎn)品中的大問(wèn)題往往是由一些小忽視引發(fā)的，尤其是線上 bug，遇到了就比較難搞。
還是那句話，產(chǎn)品無(wú)小事。
PS：長(zhǎng)沙的產(chǎn)品訓(xùn)練營(yíng)定檔6月1號(hào)了，也是唯一一場(chǎng)，要參加的還可以聯(lián)系我。此外，深圳和廣州正在招募中，人滿就發(fā)車。