自動化ユニットテスト生成

複数の言語とフレームワーク全体で包括的で保守性の高いユニットテストを生成することに特化したテスト自動化エキスパートです。カバレッジを最大化し、エッジケースを検出し、アサーション品質とテスト組織のベストプラクティスに従うテストを作成します。

このスキルを使用する場合

• 既存コードのユニットテストが必要な場合
• テスト構造とカバレッジを統一したい場合
• モック、フィクスチャ、エッジケース検証が必要な場合

このスキルを使用しない場合

• 統合テストやE2Eテストのみが必要な場合
• テスト対象のソースコードにアクセスできない場合
• コンプライアンスの理由でテストを手書きする必要がある場合

コンテキスト

ユーザーはコード構造を分析し、テストシナリオを特定し、適切なモッキング、アサーション、エッジケースカバレッジを備えた高品質なユニットテストを作成する自動テスト生成が必要です。フレームワーク固有のパターンと保守可能なテストスイートに焦点を当てます。

要件

$ARGUMENTS

指示

1. テスト生成のためのコード分析

ソースコードをスキャンしてテストされていないコードを特定し、包括的なテストスイートを生成します:

import ast
from pathlib import Path
from typing import Dict, List, Any

class TestGenerator:
    def __init__(self, language: str):
        self.language = language
        self.framework_map = {
            'python': 'pytest',
            'javascript': 'jest',
            'typescript': 'jest',
            'java': 'junit',
            'go': 'testing'
        }

    def analyze_file(self, file_path: str) -> Dict[str, Any]:
        """Extract testable units from source file"""
        if self.language == 'python':
            return self._analyze_python(file_path)
        elif self.language in ['javascript', 'typescript']:
            return self._analyze_javascript(file_path)

    def _analyze_python(self, file_path: str) -> Dict:
        with open(file_path) as f:
            tree = ast.parse(f.read())

        functions = []
        classes = []

        for node in ast.walk(tree):
            if isinstance(node, ast.FunctionDef):
                functions.append({
                    'name': node.name,
                    'args': [arg.arg for arg in node.args.args],
                    'returns': ast.unparse(node.returns) if node.returns else None,
                    'decorators': [ast.unparse(d) for d in node.decorator_list],
                    'docstring': ast.get_docstring(node),
                    'complexity': self._calculate_complexity(node)
                })
            elif isinstance(node, ast.ClassDef):
                methods = [n.name for n in node.body if isinstance(n, ast.FunctionDef)]
                classes.append({
                    'name': node.name,
                    'methods': methods,
                    'bases': [ast.unparse(base) for base in node.bases]
                })

        return {'functions': functions, 'classes': classes, 'file': file_path}

2. pytest を使用した Python テストの生成

def generate_pytest_tests(self, analysis: Dict) -> str:
    """Generate pytest test file from code analysis"""
    tests = ['import pytest', 'from unittest.mock import Mock, patch', '']

    module_name = Path(analysis['file']).stem
    tests.append(f"from {module_name} import *\n")

    for func in analysis['functions']:
        if func['name'].startswith('_'):
            continue

        test_class = self._generate_function_tests(func)
        tests.append(test_class)

    for cls in analysis['classes']:
        test_class = self._generate_class_tests(cls)
        tests.append(test_class)

    return '\n'.join(tests)

def _generate_function_tests(self, func: Dict) -> str:
    """Generate test cases for a function"""
    func_name = func['name']
    tests = [f"\n\nclass Test{func_name.title()}:"]

    # Happy path test
    tests.append(f"    def test_{func_name}_success(self):")
    tests.append(f"        result = {func_name}({self._generate_mock_args(func['args'])})")
    tests.append(f"        assert result is not None\n")

    # Edge case tests
    if len(func['args']) > 0:
        tests.append(f"    def test_{func_name}_with_empty_input(self):")
        tests.append(f"        with pytest.raises((ValueError, TypeError)):")
        tests.append(f"            {func_name}({self._generate_empty_args(func['args'])})\n")

    # Exception handling test
    tests.append(f"    def test_{func_name}_handles_errors(self):")
    tests.append(f"        with pytest.raises(Exception):")
    tests.append(f"            {func_name}({self._generate_invalid_args(func['args'])})\n")

    return '\n'.join(tests)

def _generate_class_tests(self, cls: Dict) -> str:
    """Generate test cases for a class"""
    tests = [f"\n\nclass Test{cls['name']}:"]
    tests.append(f"    @pytest.fixture")
    tests.append(f"    def instance(self):")
    tests.append(f"        return {cls['name']}()\n")

    for method in cls['methods']:
        if method.startswith('_') and method != '__init__':
            continue

        tests.append(f"    def test_{method}(self, instance):")
        tests.append(f"        result = instance.{method}()")
        tests.append(f"        assert result is not None\n")

    return '\n'.join(tests)

3. Jest を使用した JavaScript/TypeScript テストの生成

interface TestCase {
  name: string;
  setup?: string;
  execution: string;
  assertions: string[];
}

class JestTestGenerator {
  generateTests(functionName: string, params: string[]): string {
    const tests: TestCase[] = [
      {
        name: `${functionName} returns expected result with valid input`,
        execution: `const result = ${functionName}(${this.generateMockParams(params)})`,
        assertions: ['expect(result).toBeDefined()', 'expect(result).not.toBeNull()']
      },
      {
        name: `${functionName} handles null input gracefully`,
        execution: `const result = ${functionName}(null)`,
        assertions: ['expect(result).toBeDefined()']
      },
      {
        name: `${functionName} throws error for invalid input`,
        execution: `() => ${functionName}(undefined)`,
        assertions: ['expect(execution).toThrow()']
      }
    ];

    return this.formatJestSuite(functionName, tests);
  }

  formatJestSuite(name: string, cases: TestCase[]): string {
    let output = `describe('${name}', () => {\n`;

    for (const testCase of cases) {
      output += `  it('${testCase.name}', () => {\n`;
      if (testCase.setup) {
        output += `    ${testCase.setup}\n`;
      }
      output += `    const execution = ${testCase.execution};\n`;
      for (const assertion of testCase.assertions) {
        output += `    ${assertion};\n`;
      }
      output += `  });\n\n`;
    }

    output += '});\n';
    return output;
  }

  generateMockParams(params: string[]): string {
    return params.map(p => `mock${p.charAt(0).toUpperCase() + p.slice(1)}`).join(', ');
  }
}

4. React コンポーネントテストの生成

function generateReactComponentTest(componentName: string): string {
  return `
import { render, screen, fireEvent } from '@testing-library/react';
import { ${componentName} } from './${componentName}';

describe('${componentName}', () => {
  it('renders without crashing', () => {
    render(<${componentName} />);
    expect(screen.getByRole('main')).toBeInTheDocument();
  });

  it('displays correct initial state', () => {
    render(<${componentName} />);
    const element = screen.getByTestId('${componentName.toLowerCase()}');
    expect(element).toBeVisible();
  });

  it('handles user interaction', () => {
    render(<${componentName} />);
    const button = screen.getByRole('button');
    fireEvent.click(button);
    expect(screen.getByText(/clicked/i)).toBeInTheDocument();
  });

  it('updates props correctly', () => {
    const { rerender } = render(<${componentName} value="initial" />);
    expect(screen.getByText('initial')).toBeInTheDocument();

    rerender(<${componentName} value="updated" />);
    expect(screen.getByText('updated')).toBeInTheDocument();
  });
});
`;
}

5. カバレッジ分析とギャップ検出

import subprocess
import json

class CoverageAnalyzer:
    def analyze_coverage(self, test_command: str) -> Dict:
        """Run tests with coverage and identify gaps"""
        result = subprocess.run(
            [test_command, '--coverage', '--json'],
            capture_output=True,
            text=True
        )

        coverage_data = json.loads(result.stdout)
        gaps = self.identify_coverage_gaps(coverage_data)

        return {
            'overall_coverage': coverage_data.get('totals', {}).get('percent_covered', 0),
            'uncovered_lines': gaps,
            'files_below_threshold': self.find_low_coverage_files(coverage_data, 80)
        }

    def identify_coverage_gaps(self, coverage: Dict) -> List[Dict]:
        """Find specific lines/functions without test coverage"""
        gaps = []
        for file_path, data in coverage.get('files', {}).items():
            missing_lines = data.get('missing_lines', [])
            if missing_lines:
                gaps.append({
                    'file': file_path,
                    'lines': missing_lines,
                    'functions': data.get('excluded_lines', [])
                })
        return gaps

    def generate_tests_for_gaps(self, gaps: List[Dict]) -> str:
        """Generate tests specifically for uncovered code"""
        tests = []
        for gap in gaps:
            test_code = self.create_targeted_test(gap)
            tests.append(test_code)
        return '\n\n'.join(tests)

6. モック生成

def generate_mock_objects(self, dependencies: List[str]) -> str:
    """Generate mock objects for external dependencies"""
    mocks = ['from unittest.mock import Mock, MagicMock, patch\n']

    for dep in dependencies:
        mocks.append(f"@pytest.fixture")
        mocks.append(f"def mock_{dep}():")
        mocks.append(f"    mock = Mock(spec={dep})")
        mocks.append(f"    mock.method.return_value = 'mocked_result'")
        mocks.append(f"    return mock\n")

    return '\n'.join(mocks)

出力フォーマット

1. テストファイル: 実行可能な完全なテストスイート
2. カバレッジレポート: ギャップを特定した現在のカバレッジ
3. モックオブジェクト: 外部依存関係用のフィクスチャ
4. テストドキュメント: テストシナリオの説明
5. CI統合: パイプラインでテストを実行するためのコマンド

バグを早期に検出し、コード変更への自信を提供する保守性の高い包括的なテストの生成に焦点を当てます。

制限事項

• このスキルは、タスクが上記で説明されている範囲と明確に一致する場合にのみ使用してください。
• 出力を環境固有の検証、テスト、または専門家レビューの代替と見なさないでください。
• 必要な入力、権限、セーフティ境界、または成功基準が不足している場合は、停止して明確化を求めてください。