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Amazon CodeWhisperer:提高开发效率的生成式人工智能编程工具

释放双眼,带上耳机,听听看~!
Amazon CodeWhisperer 是一款提高开发效率的生成式人工智能编程工具,本文介绍了如何使用CodeWhisperer提高代码编译效率和应用开发工作的快乐,并分享了一些提高生产效率的小技巧。

文章作者:Kris Schultz

3D Specialist Solutions Architect, Amazon Web Services

文章译者:郑予彬

亚马逊云科技资深开发者布道师

代码校验:阙铭飞

亚马逊云科技大中华区解决方案研发中心 解决方案架构师

亚马逊云科技开发者社区为开发者们提供全球的开发技术资源。这里有技术文档、开发案例、技术专栏、培训视频、活动与竞赛等。帮助中国开发者对接世界最前沿技术,观点,和项目,并将中国优秀开发者或技术推荐给全球云社区。如果你还没有关注/收藏,看到这里请一定不要匆匆划过,点这里让它成为你的技术宝库!

Amazon CodeWhisperer 是一款很赞的生成式人工智能编程工具。自从在工作中使用了 CodeWhisperer,我发现不仅代码编译的效率有所提高,应用开发的工作也变得快乐起来。然而,任何生成式 AI 工具的有效学习都需要初学者要有接受新工作方式的的心态和意愿。

作为一名早期的“探索者”,我发现了几个对我很有用的功能和可以提高生产效率的小技巧,将在这篇文章中和大家分享:

  • 减少输入
  • 函数生成
  • 类的生成
  • 算法的实现
  • 单元测试的编写
  • 创建示例数据
  • 简化正则表达式
  • 更快地学习第三方代码库
  • 代码的文档化

CodeWhiperer 的安装部署

使用 Codewhiperer,需要在你的集成式开发环境(IDE)中安装最新的 Amazon Toolkit。支持的 IDE 包括 Visual Studio(VS)Code 和 JetBrains IDE(IntelliJ、PyCharm、CLion、GoLand、WebStorm、Rider、PhpStorm、RubyMine 和 DataGrip)。另外,CodeWhisperer 被内置了 Amazon Cloud9 和 Amazon Lambda 控制台, 也可以在 JupyterLab、Amazon SageMaker Studio、以及 Amazon Glue Studio Code 中通过加入 CodeWhisperer extension 进行使用。有关设置说明,请参阅:CodeWhisperer “入门” 资源

CodeWhisperer 为输入需求自动提供建议。如果没有收到建议,可以随时使用 Option + C (Mac)  或 Alt + C (Windows)  快捷方式手动触发。

CodeWhisperer 有时还会向你提供多种建议以供选择。你可以按 → 和 ← 键循环浏览所有可用的建议。

CodeWhisperer 提供的建议是非确定性的,这意味着开发者收到的建议可能与本文中显示的建议略有不同。如果收到的建议不符合需求,可以尝试使用箭头键循环浏览所有可用的建议,或者尝试稍微改写任何代码注释提示。即使是标点符号的变化也可能产生新的建议。

本文中的示例是用 JavaScript 和 TypeScript 编写的。当然,演示操作同样适用于 CodeWhisperer 支持的其他编程语言。

减少输入

对于常见的代码功能实现,CodeWhisperer 的作用在于功能完成自动化,这大大减少了编写单行代码代码块时的键入次数。CodeWhisperer 在键入时自动提供建议。当建议有用时接受这些建议,当建议没有帮助时则忽略这些建议。根据我的经验,仅以这种方式使用 CodeWhisperer 可以使我的文字输入减少 50% 或更多。

函数生成

根据函数名自动生成函数

资深的程序员为其函数和参数提供清晰准确的描述性名称。如果你在自己的编程中遵循这种做法,CodeWhisperer 将拥有为你实现许多功能所需的所有上下文。

在输入下面的函数名后,CodeWhisperer 生成的函数体。

用户输入 (JavaScript)

function standardDeviation(numbers)

结果:

function standardDeviation(numbers) {
  const avg = average(numbers);
  const variance = numbers.map((x) => Math.pow(x - avg, 2)).reduce((a, b) => a + b, 0) / numbers.length;
  return Math.sqrt(variance);
}

根据描述生成函数

有时,仅凭一个好的函数签名不足以传达函数的预期行为。在这些情况下,可以使用详细的代码注释作为提示发给 CodeWhisperer。建议在选择这种方式时使用相应语言的文档注释分隔符。

用户输入 (JavaScript)

/**
 * Given a list that contains some numbers and strings, format them into a string
 * in which the numbers are prepended with "#" and the strings are wrapped in
 * double quotes.
 */

结果:

/**
 * Given a list that contains some numbers and strings, format them into a string
 * in which the numbers are prepended with "#" and the strings are wrapped in
 * double quotes.
 */
function formatList(list) {
  return list
    .map((item) => {
      if (typeof item === "number") {
        return `#${item}`;
      } else {
        return `"${item}"`;
      }
    })
    .join(", ");
}

类的生成

可以通过单个代码注释生成完整或部分的类实现。注释应描述该类的关键属性和行为。

用户输入(TypeScript):

/**
 * A folder has a name, children, and an optional parent. A child can't be added
 * twice.
 */

结果:

在完成上面的函数块注释之后,CodeWhisperer 提供了多种建议,并附有每种方法的文档注释!

/**
 * A folder has a name, children, and an optional parent. A child can't be added
 * twice.
 */
class Folder {
  constructor(name, parent) {
    this.name = name;
    this.children = [];
    this.parent = parent;
  }

  /**
   * Add a child to the folder.
   * @param child The child to add.
   * @returns True if the child was added, false if it was already present.
   */
  addChild(child) {
    if (this.children.includes(child)) {
      return false;
    }
    this.children.push(child);
    return true;
  }

  /**
   * Remove a child from the folder.
   * @param child The child to remove.
   * @returns True if the child was removed, false if it wasn't present.
   */
  removeChild(child) {
    if (!this.children.includes(child)) {
      return false;
    }
    this.children.splice(this.children.indexOf(child), 1);
    return true;
  }
}

算法的实现

CodeWhisperer 能够轻松实现通用的算法。只需告诉 CodeWhisperer 你想将哪种算法应用于特定的编码问题,它就会执行。

用户输入 (JavaScript)

const actors = [ ... ];

// Sort the actors by age using the merge sort algorithm.

结果:

const actors = [  {name: 'Tom Cruise', age: 56},  {name: 'Meryl Streep', age: 49},  {name: 'Jack Nicholson', age: 39},  {name: 'Christopher Walken', age: 53}];

// Sort the actors by age using the merge sort algorithm.
function mergeSort(arr) {
  if (arr.length <= 1) {
    return arr;
  }
  const middle = Math.floor(arr.length / 2);
  const left = arr.slice(0, middle);
  const right = arr.slice(middle);
  return merge(mergeSort(left), mergeSort(right));
}

function merge(left, right) {
  const result = [];
  while (left.length && right.length) {
    if (left[0].age < right[0].age) {
      result.push(left.shift());
    } else {
      result.push(right.shift());
    }
  }
  while (left.length) {
    result.push(left.shift());
  }
  while (right.length) {
    result.push(right.shift());
  }
  return result;
}

单元测试的编写

CodeWhisperer 加速了单元测试的实现。不仅能够实现我请求的大多数明确的单元测试的逻辑,而且经常为我甚至没有想到的边缘情况来建议单元测试。

当我想让 CodeWhisperer 实现一个单元测试时,我会像下面的例子一样,首先声明我正在测试的条件和预期的结果。

用户输入 (JavaScript)

describe("Folder.addChild()", () => {
  it("when adding an existing folder should not add duplicate"

结果:

describe("Folder.addChild()", () => {
  it("when adding an existing folder should not add duplicate", () => {
    const folder = new Folder("root");
    const child = new Folder("child");
    expect(folder.addChild(child)).toBe(true);
    expect(folder.addChild(child)).toBe(false);
  });
  
  it("when adding a new folder should add it", () => {
    const folder = new Folder("root");
    const child = new Folder("child");
    expect(folder.addChild(child)).toBe(true);
  });
  
  it("when adding a new folder should add it to parent", () => {
    const folder = new Folder("root");
    const child = new Folder("child");
    folder.addChild(child);
    expect(child.parent).toBe(folder);
  });
}

在完成一两个测试之后,即使没有明确的提示,CodeWhisperer 也会建议更多的测试。在后续的文章和视频里,我们将展示 CodeWhisperer 更多的测试建议。

提示:你会注意到我的测试描述包括:

  1. 我正在测试的函数;
  2. 我正在测试的条件;
  3. 我期望的结果。 

遵循这个由三部分组成的模式是确保 CodeWhisperer 拥有实现高质量测试逻辑所需的上下文的好方法。

创建示例数据

我发现,CodeWhisperer 可以生成虚拟数据,或者实际的、具有可重复模式的代码。举例来说,在下面的列表中,我只输入了第一个 “用户” 对象作为示例,CodeWhisperer 就很好的延续了这个模式。

用户输入 (JavaScript)

  const fakeUsers = [
  { name: "User 1", id: "user1" },

结果:

  const fakeUsers = [
  { name: "User 1", id: "user1" },
  { name: "User 2", id: "user2" },
  { name: "User 3", id: "user3" },  
  { name: "User 4", id: "user4" },
  { name: "User 5", id: "user5" },
  { name: "User 6", id: "user6" }
]

它甚至可以生成随机但看似合理的值,如下所示:

用户输入 (JavaScript)

  const fakeUsers = [
  { name: "Sally", id: "user1" },

结果:

  const fakeUsers = [
  { name: "Sally", id: "user1" },
  { name: "Bob", id: "user2" },
  { name: "Joe", id: "user3" },
  { name: "Jane", id: "user4" },
  { name: "Jill", id: "user5" },
  { name: "Jack", id: "user6" }

Regular Expression 简化正则表达式

虽然 CodeWhisperer 还不能将自然语言自动转换为自定义 Regular Expression,但它确实知道很多常用的 Regular Expression,帮助开发者节省时间。每当你需要正则表达式时,它们随手可得。

让我们来看一个相对复杂但常见的 Regular Expression。

用户输入 (JavaScript)

  /**
 * Function that validates whether a string is a valid email address.
 */

结果:

  /**
 * Function that validates whether a string is a valid email address.
 */
export function isValidEmail(email) {
  return /^[^s@]+@[^s@]+.[^s@]+$/.test(email);
}

快速学习第三方代码库

当使用不熟悉的库、模块或框架时,CodeWhisperer 有助于加快自学习速度。 

在下面的示例中,我需要编写一个实用函数,该函数将获取来自 API 的 gzip 压缩值并将其转换成其余代码可以理解的值。我知道 “pako” 库会帮助到我,但我不知道如何使用。于是我给 CodeWhisperer 提示:一条导入声明和一条描述我目的的描述。

import pako from "pako";

/**
 * Accepts a base64-encoded, gzip-compressed JSON string and returns
 * a parsed JSON object.
 */

结果:

import pako from "pako";

/**
 * Accepts a base64-encoded, gzip-compressed JSON string and returns
 * a parsed JSON object.
 */
export default function decompress(str) {
  const buffer = pako.inflate(atob(str));
  const json = buffer.toString();
  return JSON.parse(json);
}

代码的文档化

CodeWhisperer 能为生成的代码和现有的代码生成文档和注释。

例如,假设我想要 CodeWhisperer 帮我为 FavoritesFilter TypeScript 类的 matches() 方法生成文档注释。

  class FavoritesFilter implements IAssetFilter {
  ...
  matches(asset: Asset): boolean {
    ...
  }
}

我们知需要在方法名称的正上方键入文档注释分隔符(/** */),CodeWhisperer 就会为我生成文档注释的正文。

注意:当 CodeWhisperer 用于这个场景时,我们需要使用 Option + C (Mac) 或 Alt + C (Windows)  手动触发建议。

结论

希望上面的分享能激发你开始尝试使用 CodeWhisperer 这样智能的代码工具的想法。立即安装 CodeWhisperer,并开始在自己的项目中使用这些节省时间的方法和技巧。当然,这些建议和技巧只是 CodeWhisper 的部分功能。随着更多有开发者开始将 CodeWhisperer 应用到他们的日常工作流程中,我相信更多的技巧、经验和最佳实践还将持续出现。如果你也有心得体验,请发表评论让我们知道。你的分享会对更多的人有所帮助。

参考资料

文章来源:dev.amazoncloud.cn/column/arti…

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