AI 测试生成：从单元测试到 E2E 自动化

# AI单元测试生成流程
def generate_unit_tests(code_file):
    # 1. 解析代码结构
    ast = parse_ast(code_file)
    functions = extract_functions(ast)
    
    # 2. 分析函数特征
    for func in functions:
        features = {
            'params': func.parameters,          # 参数类型/数量
            'returns': func.return_type,        # 返回类型
            'exceptions': func.raises,          # 异常声明
            'decorators': func.decorators,      # 装饰器（pytest.mark等）
            'dependencies': func.imports,       # 依赖
        }
        
        # 3. LLM生成测试用例
        test_cases = llm.generate_tests(
            function=func,
            features=features,
            style='pytest',  # 或 unittest, jest, etc.
            strategy='boundary + normal + exception'
        )
        
        # 4. 验证测试覆盖率
        coverage = run_with_coverage(test_cases)
        if coverage < 80%:
            # 5. 补充边界用例
            additional = llm.suggest_edge_cases(func, coverage)
            test_cases.extend(additional)
    
    return test_cases

# 原始代码
def calculate_discount(price: float, discount_rate: float, 
                       is_vip: bool) -> float:
    """计算最终价格"""
    if price < 0:
        raise ValueError("价格不能为负")
    if discount_rate < 0 or discount_rate > 1:
        raise ValueError("折扣率必须在0-1之间")
    
    discount = price * discount_rate
    if is_vip:
        discount *= 0.9  # VIP额外9折
    return price - discount

# AI生成的测试用例
import pytest
from your_module import calculate_discount

class TestCalculateDiscount:
    def test_normal_price(self):
        assert calculate_discount(100, 0.1, False) == 90.0
    
    def test_vip_price(self):
        assert calculate_discount(100, 0.1, True) == 81.0  # 额外9折
    
    def test_zero_discount(self):
        assert calculate_discount(100, 0, False) == 100.0
    
    def test_full_discount(self):
        assert calculate_discount(100, 1, False) == 0.0
    
    def test_negative_price_raises(self):
        with pytest.raises(ValueError, match="价格不能为负"):
            calculate_discount(-10, 0.1, False)
    
    def test_invalid_discount_rate_negative(self):
        with pytest.raises(ValueError, match="折扣率必须在0-1之间"):
            calculate_discount(100, -0.1, False)
    
    def test_invalid_discount_rate_over_one(self):
        with pytest.raises(ValueError, match="折扣率必须在0-1之间"):
            calculate_discount(100, 1.5, False)

# 基于OpenAPI规范自动生成集成测试
def generate_api_tests(openapi_spec):
    endpoints = parse_openapi(openapi_spec)
    test_suite = []
    
    for endpoint in endpoints:
        # 1. Happy path测试
        test_suite.append(
            generate_test_case(
                method=endpoint.method,
                path=endpoint.path,
                params=endpoint.required_params,
                expected_status=200
            )
        )
        
        # 2. 参数验证测试
        for param in endpoint.params:
            if param.required:
                test_suite.append(
                    generate_test_case(
                        method=endpoint.method,
                        path=endpoint.path,
                        params={},  # 故意缺失必填参数
                        expected_status=400
                    )
                )
            
            # 边界值测试
            test_suite.extend(generate_boundary_tests(endpoint, param))
        
        # 3. 认证测试
        test_suite.append(
            generate_test_case(
                method=endpoint.method,
                path=endpoint.path,
                auth=None,  # 无认证
                expected_status=401
            )
        )
    
    return test_suite

# Cursor + Playwright的自然语言E2E测试
# 用户输入：
"""
作为注册用户，登录后在商品搜索页搜索"iPhone"，
点击第一个商品进入详情页，点击"加入购物车"按钮，
验证购物车数量显示为1
"""

# AI生成的Playwright测试
import { test, expect } from '@playwright/test'

test('search and add to cart', async ({ page }) => {
    # 登录
    await page.goto('/login')
    await page.fill('[data-testid="email"]', 'user@test.com')
    await page.fill('[data-testid="password"]', 'password123')
    await page.click('[data-testid="login-button"]')
    
    # 搜索商品
    await page.goto('/search')
    await page.fill('[data-testid="search-input"]', 'iPhone')
    await page.click('[data-testid="search-button"]')
    
    # 点击第一个商品
    await page.click('[data-testid="product-item"]:first-child')
    
    # 加入购物车
    await page.click('[data-testid="add-to-cart"]')
    
    # 验证购物车数量
    const cartCount = page.locator('[data-testid="cart-count"]')
    await expect(cartCount).toHaveText('1')
})

用户行为分析：
  → 80%的用户在登录页停留>10秒
  → 15%的用户在结账时放弃
  → 5%的用户尝试多次搜索无效关键词

AI生成探索测试：
  → 登录超时恢复测试
  → 购物车放弃后恢复测试
  → 无效搜索结果展示测试

class TestSelfHealer:
    def repair_selector(self, broken_locator, page_screenshot):
        # 1. 分析损坏的选择器
        original = parse_locator(broken_locator)
        
        # 2. AI识别页面上的相似元素
        elements = ai.detect_similar_elements(
            screenshot=page_screenshot,
            target_label=original.label,
            target_attributes=original.attributes
        )
        
        # 3. 选择最可能的替代元素
        best_match = ai.rank_elements(elements, original)
        
        # 4. 生成新的选择器
        new_locator = generate_locator(best_match)
        
        # 5. 验证新选择器有效
        if self.validate(new_locator):
            return new_locator
        else:
            return None  # 无法自愈，需人工介入

变更分析：
  → 修改了 src/orderservice/order.py
  → 修改了 src/orderservice/models.py

AI推荐执行测试：
  → unit tests/orderservice/ (直接相关)
  → integration tests/orderservice/ (直接相关)
  → e2e tests/checkout flow (间接相关)
  → unit tests/userservice/ (无需执行)

开发者：编写功能代码 → AI生成测试 → 审核并补充边界用例
测试工程师：定义测试策略 → 审核AI测试 → 编写复杂场景测试
AI工具：自动生成 → 自动维护 → 自动执行