كتابة اختبارات الوحدات باستخدام موجه متعدد الخطوات مع إكمالات قديمة

كتابة اختبارات الوحدة باستخدام أسلوب متعدد الخطوات مع تحفيزات الكومبليشن القديمة هي موضوع مثير في عالم البرمجة. تعتمد هذه الأساليب على استفادة المطورين من قوة نموذج الذكاء الاصطناعي GPT-3 لتسهيل كتابة اختبارات الوحدة بلغة بايثون. في هذا المقال، سنستعرض كيفية استخدام أسلوب متعدد الخطوات لكتابة اختبارات وحدة فعالة، ابتداءً من شرح دالة معينة، مرورًا بوضع خطة لكتابة الاختبارات، وصولاً إلى إنشاء تلك الاختبارات بشكل تلقائي. سنظهر كيف يمكن للتفاعل المتكرر مع النموذج أن يؤدي إلى نتائج أفضل من مجرد إعطائه تعليمات مباشرة. انضم إلينا في هذه الرحلة لاستكشاف كيفية تحسين ممارسات تطوير البرمجيات من خلال تقنيات الذكاء الاصطناعي.

كتابة اختبارات الوحدة باستخدام الموجهات متعددة الخطوات

تعتبر كتابة اختبارات الوحدة جزءًا أساسيًا من عملية تطوير البرمجيات، حيث تساهم في ضمان أن الوظائف البرمجية تعمل كما هو متوقع. مع تطور تقنيات الذكاء الاصطناعي، أصبح بإمكان المطورين الاستفادة من نماذج مثل GPT-3 لإنشاء اختبارات الوحدة بمزيد من الكفاءة. من خلال استخدام الموجهات متعددة الخطوات، يمكن تحسين عملية كتابة الاختبارات لتكون أكثر شمولًا ودقة.

عملية الكتابة تعتمد على ثلاثة مراحل رئيسية. في المرحلة الأولى، توضح الموجهة وظيفة الدالة المحددة، مما يساعد في فهم كيفية عملها وما هو المتوقع منها. هذه المرحلة مهمة، لأنها توفر قاعدة لفهم النتائج المحتملة التي يجب على اختبارات الوحدة قياسها. ثم تأتي المرحلة الثانية، حيث يتم وضع خطة لاختبارات الوحدة، حيث يقوم النموذج بتحديد حالات الاختبار الأساسية والحدود التي يجب أخذها بعين الاعتبار. أخيرًا، في المرحلة الثالثة، يتم تنفيذ الخطة وكتابة الاختبارات الفعلية، مما يجعل العملية برمتها منظمة وفعالة.

على سبيل المثال، إذا كان لدينا دالة تتحقق مما إذا كانت سلسلة نصية هي كلمة منقلبة (Palindrome)، يمكننا متابعة عملياتنا الثلاثة. أولاً، يمكن للنموذج أن يشرح كيفية عمل الدالة، مثل كيفية تحقيق التماثل في السلسلة. في المرحلة الثانية، يمكنه اقتراح حالات اختبار، مثل اختبار السلاسل النصية العادية، والسلاسل الفارغة، وحتى السلاسل التي تحتوي على أحرف خاصة. وفي المرحلة النهائية، يتم كتابة الاختبارات الفعلية باستخدام إطار العمل `pytest`، مما يضمن أن كل حالة تم اختبارها بدقة.

تفاصيل استخدام الموجهات المتعددة الخطوات

تستخدم الموجهات متعددة الخطوات لتوزيع المهام المعقدة، مما يجعلها أسهل للتنفيذ. يتيح هذا النموذج برامج كتابة اختبارات الوحدة كتابة استجابة في شكل تسلسل من المراحل، حيث يمكن تحقيق الاستجابة في الخطوات المختلفة بشكل متتالي. في كل مرة يتم فيها تنفيذ مرحلة، يتم إعادة إطعام نتائجها إلى الخطوة التالية، مما يعزز الدقة ويعطي نتائج أكثر تفصيلاً.

عندما نبدأ بتوليد تفسير للدالة، فإن الأمر ليس مجرد وصف وظيفي. بدلاً من ذلك، يمكن أن يتضمن تحليل النتائج الناتجة عن الدالة المطلوبة، وكذلك القيم غير المتوقعة التي قد تؤدي إلى فشلها. هذه المعرفة التي تم اكتسابها في المرحلة الأولى تعتبر ضرورية عند وضع خطة لاختبارات الوحدة في المرحلة الثانية، حيث تتمكن من تحديد السيناريوهات التي يجب فحصها. من المهم أيضًا أن يتضمن الاختبار حالات حافة، أي تلك التي قد لا تكون متوقعة، مثل السلاسل الفارغة أو السلاسل المكونة من أحرف خاصة أو مكررة.

على سبيل المثال، إذا كانت الدالة تُستخدم للتحقق من الكلمات المنقلبة، فسيكون من المهم اختبار كلمات مثل “كلمة” و”كلمتك”. يجب التأكد من أن الدالة تعود بـTrue فقط عندما تكون السلسلة منقلبة. هذا النوع من الدقة في اختبارات الوحدة يعزز من موثوقية الكود ويضمن أن المطور يمكن أن يثق في أن كل شيء يعمل كما هو مقرر.

تطبيق الاختبارات باستخدام إطار العمل `pytest`

يعتبر إطار العمل `pytest` أحد الأدوات الأكثر شيوعًا لكتابة اختبارات الوحدة في بايثون. يوفر هذا الإطار العديد من الخصائص التي تجعل كتابة الاختبارات سهلة الوصف والصيانة. في إطار `pytest`، يمكنك استخدام التعليقات التوضيحية لتسهيل قراءة الاختبارات. هذه التعليقات تساعد أيضًا في فهم ما يختبره كل جزء من الكود بوضوح.

عندما نقوم بكتابة اختبارات للوحدة الخاصة بالدالة `is_palindrome`، نستطيع أن نضمن أن كل حالة اختباري مغطاة. على سبيل المثال، قد نبدأ بدالة لتمرير بعض السلاسل النصية العادية. بعد ذلك، يمكننا اختبار سلاسل حدودية مثل السلاسل الفارغة أو العبارات ذات الأحرف الخاصة. هذا النوع من العناية الدقيقة يضمن عدم ترك أي تفاصيل للصدفة، مما يساعد على تحسين جودة البرنامج النهائي.

كما يوفر `pytest` أيضًا ميزات عديدة مثل تقارير الخطأ المفصلة مما يُسهّل عملية تصحيح الأخطاء عندما تفشل إحدى الاختبارات. يمكن للمطورين رؤية الأخطاء والمعطيات التي أدت إلى الفشل، مما يمكّن الفريق من أخذ تصحيحات سريعة وفعالة. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام `pytest` لأداء اختبار موازٍ، الأمر الذي يجعل العملية أسرع بكثير، خاصة في المشاريع الكبيرة. بفضل هذه الخصائص، يمكن للمطورين التركيز على كتابة كود وظيفي بدلاً من الانغماس في التفاصيل التقنية لاختبارات الوحدة.

التفاعل مع الذكاء الاصطناعي لتحسين عملية التطوير

يساهم دمج الذكاء الاصطناعي في عملية تطوير البرمجيات في تحسين الكفاءة وتقليل الأخطاء. من خلال استخدام نموذج GPT-3، يمكن للمطورين الاستفادة من قوة الذكاء الاصطناعي لكتابة اختبارات الوحدة بطريقة جديدة ومبتكرة. تتيح عملية الموجهات متعددة الخطوات للمطورين تحقيق نتائج أسرع وبشكل أكثر تنظيمًا، مما يساهم في تعزيز جودة البرمجيات بشكل عام.

عندما يعمل المطورون مع الذكاء الاصطناعي، يمكنهم وضع استراتيجيات فعّالة لاختبارات الوحدة وتخطيط عملهم بشكل أفضل. كما يمكن للنموذج أن يقدم رؤى جديدة حول كيفية تحسين الكود، مما يساعد على تقليل وقت التطوير وزيادة الموثوقية. من الواضح أن التفاعل بين الذكاء الاصطناعي والمطورين سيستمر في النمو، مع توقع المزيد من التطورات المبتكرة في هذا المجال.

باستخدام الموجهات متعددة الخطوات، يُمكن للمطورين إنشاء سلسلة من الاختبارات الشاملة التي تتحقق من جودة الوظائف. يعود هذا بالمصير الإيجابي على المشاريع الكبيرة والصغيرة على حد سواء، مما يعزز الاعتماد على النماذج الذكاء الاصطناعي كجزء لا يتجزأ من عملية التطوير. إن الفائدة من تصميم اختبارات الوحدة بواسطة الذكاء الاصطناعي تعد بمثابة ثورة حقيقية في كيفية إعداد البرامج وتحسينها.

أهمية اختبارات الوحدة في البرمجة

تعد اختبارات الوحدة أحد الأعمدة الأساسية في عالم البرمجة الحديثة، حيث تلعب دورًا حيويًا في ضمان جودة البرمجيات. تُعني اختبارات الوحدة باختبار أجزاء محددة من الكود (كالوحدات أو الدوال) بشكل منفصل عن بقية النظام. الفائدة الرئيسية من هذه الاختبارات هي التحقق من أن كل جزء يؤدي المهمة المتوقعة منه بشكل صحيح، وهذا يؤدي إلى تقليل الأخطاء والمشكلات عند تطوير البرمجيات.

على سبيل المثال، عند العمل على دالة تتحقق مما إذا كانت السلسلة النصية هي باليندروم (تُقرأ من اليمين كما تُقرأ من اليسار)، يمكن لاختبارات الوحدة أن تساهم في التأكد من أن هذه الدالة تعمل بشكل صحيح على مجموعة متنوعة من حالات الإدخال. كما يمكن أن تساعد في الكشف عن أخطاء قد تتعلق بالمعالجة الخاصة بحالات معينة، مثل السلاسل النصية الفارغة أو التي تحتوي على مسافات أو علامات ترقيم.

عندما يتم تنفيذ اختبارات الوحدة بشكل دوري، فإنها تساعد المبرمجين في تحديد الأخطاء في مراحل مبكرة من عملية التنمية، مما يجعل من السهل إصلاح المشكلات قبل أن تصبح واسعة الانتشار في النظام النهائي. وكلما زاد عدد هذه الاختبارات، زادت احتمالية ضمان الأداء الجيد والموثوقية للبرنامج عند نشره.

كتابة اختبارات الوحدة باستخدام Pytest

تُعتبر مكتبة Pytest واحدة من أكثر أدوات اختبار الوحدة شيوعًا في لغة Python. توفر Pytest بيئة اختبار مرنة وسهلة الاستخدام، مما يسهل على المطورين كتابة اختباراتهم وتنفيذها. واحدة من الميزات الرئيسية لـ Pytest هي القدرة على استخدام الزخارف، مما يسمح بتوصيل مجموعة متنوعة من المدخلات والنتائج المتوقعة لاختبارات محددة.

عند كتابة اختبارات الوحدة لدالة مثل “is_palindrome”، يمكن استخدام التعريفات المتقدمة والوظائف الجاهزة لـ Pytest لجعل العمل أكثر كفاءة. يتمثل الهدف بشكل أساسي في تغطية مجموعة واسعة من المدخلات، بما في ذلك الحروف المختلطة، الأرقام، وحتى القيم الفارغة أو غير النصوص. هذا التنوع يسمح بالتحقق من قوة الدالة في التعامل مع جميع الحالات الممكنة، بما في ذلك الحالات الحدية التي قد يغفلها المبرمجون.

تتمثل العملية الأساسية في كتابة اختبارات الوحدة باستخدام Pytest في تعريف الدالة المراد اختبارها، ومن ثم كتابة مجموعة من الحالات المختلفة لاختبارها. يتم تخزين كل حالة كزوج من المدخلات والنتيجة المتوقعة، وعند تنفيذ الاختبارات، سيتم التحقق من أن النتيجة الفعلية تطابق النتيجة المتوقعة. فعلى سبيل المثال، يمكن اختبار الدالة مع مدخلات مثل “racecar” والتي يجب أن تعيد القيمة True، بينما “python” يجب أن تُعيد القيمة False.

أنواع السيناريوهات لاختبارات الوحدة

عند كتابة اختبارات الوحدة، من المهم تضمين مجموعة متنوعة من السيناريوهات التي تغطي معظم الحالات الممكنة التي قد تواجهها الدالة. من بين هذه السيناريوهات، يتم تضمين الأنواع التالية: إدخالات تشير إلى palindromes واضحة، إدخالات تشير إلى non-palindromes، إدخالات فارغة، إدخالات null أو None، وكذالك الإدخالات غير النصية. كما يتطلب الأمر أيضًا اختبار بعض الحالات الحدية مثل palindromes التي تحتوي على مسافات أو علامات ترقيم، وأيضًا palindromes التي تتضمن مزيجًا من الحروف الكبيرة والصغيرة.

على سبيل المثال، يُعتبر “race car” سلسلة نصية تصلح لاختبار palindrome، حيث يجب أن نتأكد أنها تُعتبر palindrome بالرغم من وجود مسافة. من جهة أخرى، السلسلة النصية “python” لا تعني أنها palindrome، وينبغي أن تُرجع دالة “is_palindrome” القيمة False. هذا يوضح الحاجة إلى الاختبار الشامل لكل من المدخلات البسيطة والمعقدة، مما قد يكشف عن الأخطاء التي قد تكون موجودة في منطق الدالة.

التعامل مع الحالات الحدية والاختبارات غير التقليدية

عند التفكير في اختبار الدوال، يجب الانتباه إلى أن بعض الحالات قد تكون غير متوقعة ولكنها تؤثر بشكل كبير على الأداء الكلي للدالة. عندما يتعلق الأمر بكتابة اختبارات للوحدات، يُعتبر من المهم إجراء اختبارات على الحالات الحدية وغير التقليدية. على سبيل المثال، إدخال سلسلة نصية تحتوي على علامات ترقيم مثل “Madam, I’m Adam.” يجب أن تعود بقيمة True، بينما إدخال “python!” يجب أن تعود بالقيمة False.

كذلك، من الضروري أيضًا اعتبار حالات الدمج بين الحروف الكبيرة والصغيرة، لأن ذلك قد يؤثر على نتائج الاختبار. اختبار مثل “Racecar” يجب أن ينجح، بينما “Python” يجب أن يفشل. من خلال اختبار جميع هذه السيناريوهات، يمكن ضمان أن تكون دالة “is_palindrome” قادرة على التعامل مع جميع السيناريوهات المتوقعة وغير المتوقعة، مما يزيد من موثوقيتها وكفاءتها.

رابط المصدر: https://cookbook.openai.com/examples/unit_test_writing_using_a_multi-step_prompt_with_older_completions_api

تم استخدام الذكاء الاصطناعي ezycontent