AgentFramework:测试方法

许泽宇的技术分享2025-12-22 9:57

概述

测试是确保 AI 代理应用质量的关键。本文将介绍单元测试和集成测试的方法，并提供实用的测试代码示例。

为什么测试很重要？

想象一下，如果你的 AI 客服在上线后才发现无法正确回答用户问题，或者工具调用失败，会造成多大的损失？

测试就像给你的应用做"体检"，在问题发生之前就发现并修复它们。

测试的好处

  1. 提前发现问题：在开发阶段就发现 bug

  2. 保证质量：确保功能按预期工作

  3. 安全重构：修改代码时不怕破坏现有功能

  4. 文档作用：测试代码展示了如何使用功能

测试的类型

1. 单元测试

测试单个函数或类的功能，不依赖外部服务。

2. 集成测试

测试多个组件协同工作，包括与外部服务的交互。

3. 端到端测试

测试完整的用户场景，从输入到输出。

单元测试

1. 测试框架选择

在 .NET 中，常用的测试框架有：

  • xUnit：现代、简洁（推荐）

  • NUnit：功能丰富

  • MSTest：微软官方

本文使用 xUnit 作为示例。

2. 创建测试项目

复制代码 
# 创建测试项目
dotnet new xunit -n AgentApp.Tests

# 添加项目引用
cd AgentApp.Tests
dotnet add reference ../AgentApp/AgentApp.csproj

# 添加必要的包
dotnet add package Moq
dotnet add package FluentAssertions

3. 测试工具函数

假设我们有一个数据脱敏工具：

复制代码 
// AgentApp/DataMasker.cs
public class DataMasker
{
    public string MaskPhoneNumber(string text)
    {
        return Regex.Replace(text, @"1[3-9]\d{9}", m =>
        {
            var phone = m.Value;
            return phone.Substring(0, 3) + "****" + phone.Substring(7);
        });
    }
    
    public string MaskEmail(string text)
    {
        return Regex.Replace(text, @"[\w\.-]+@[\w\.-]+\.\w+", m =>
        {
            var email = m.Value;
            var parts = email.Split('@');
            if (parts[0].Length <= 2)
                return "***@" + parts[1];
            return parts[0].Substring(0, 2) + "***@" + parts[1];
        });
    }
}

单元测试：

复制代码 
// AgentApp.Tests/DataMaskerTests.cs
using Xunit;
using FluentAssertions;

public class DataMaskerTests
{
    private readonly DataMasker _masker;
    
    public DataMaskerTests()
    {
        _masker = new DataMasker();
    }
    
    [Fact]
    public void MaskPhoneNumber_ShouldMaskMiddleDigits()
    {
        // Arrange
        var input = "我的手机号是13812345678";
        
        // Act
        var result = _masker.MaskPhoneNumber(input);
        
        // Assert
        result.Should().Be("我的手机号是138****5678");
    }
    
    [Theory]
    [InlineData("13812345678", "138****5678")]
    [InlineData("15912345678", "159****5678")]
    [InlineData("18812345678", "188****5678")]
    public void MaskPhoneNumber_ShouldHandleVariousPhoneNumbers(string phone, string expected)
    {
        // Act
        var result = _masker.MaskPhoneNumber(phone);
        
        // Assert
        result.Should().Be(expected);
    }
    
    [Fact]
    public void MaskEmail_ShouldMaskUsername()
    {
        // Arrange
        var input = "联系我：zhangsan@example.com";
        
        // Act
        var result = _masker.MaskEmail(input);
        
        // Assert
        result.Should().Be("联系我：zh***@example.com");
    }
    
    [Fact]
    public void MaskEmail_ShortUsername_ShouldMaskCompletely()
    {
        // Arrange
        var input = "邮箱：ab@test.com";
        
        // Act
        var result = _masker.MaskEmail(input);
        
        // Assert
        result.Should().Be("邮箱：***@test.com");
    }
}

运行测试：

复制代码 
dotnet test

4. 测试输入验证

复制代码 
// AgentApp/InputValidator.cs
public class InputValidator
{
    private const int MaxMessageLength = 4000;
    
    public bool ValidateMessageLength(string message, out string error)
    {
        if (string.IsNullOrWhiteSpace(message))
        {
            error = "消息不能为空";
            return false;
        }
        
        if (message.Length > MaxMessageLength)
        {
            error = $"消息长度不能超过 {MaxMessageLength} 字符";
            return false;
        }
        
        error = null;
        return true;
    }
}

单元测试：

复制代码 
// AgentApp.Tests/InputValidatorTests.cs
public class InputValidatorTests
{
    private readonly InputValidator _validator;
    
    public InputValidatorTests()
    {
        _validator = new InputValidator();
    }
    
    [Fact]
    public void ValidateMessageLength_ValidMessage_ShouldReturnTrue()
    {
        // Arrange
        var message = "这是一条有效的消息";
        
        // Act
        var result = _validator.ValidateMessageLength(message, out var error);
        
        // Assert
        result.Should().BeTrue();
        error.Should().BeNull();
    }
    
    [Theory]
    [InlineData(null)]
    [InlineData("")]
    [InlineData("   ")]
    public void ValidateMessageLength_EmptyMessage_ShouldReturnFalse(string message)
    {
        // Act
        var result = _validator.ValidateMessageLength(message, out var error);
        
        // Assert
        result.Should().BeFalse();
        error.Should().Be("消息不能为空");
    }
    
    [Fact]
    public void ValidateMessageLength_TooLongMessage_ShouldReturnFalse()
    {
        // Arrange
        var message = new string('a', 4001);
        
        // Act
        var result = _validator.ValidateMessageLength(message, out var error);
        
        // Assert
        result.Should().BeFalse();
        error.Should().Contain("不能超过");
    }
}

5. 使用 Mock 测试依赖

当测试的代码依赖外部服务时，使用 Mock 对象模拟这些依赖。

复制代码 
// AgentApp/AgentService.cs
public interface IChatClient
{
    Task<string> SendMessageAsync(string message);
}

public class AgentService
{
    private readonly IChatClient _chatClient;
    private readonly InputValidator _validator;
    
    public AgentService(IChatClient chatClient, InputValidator validator)
    {
        _chatClient = chatClient;
        _validator = validator;
    }
    
    public async Task<string> ProcessMessageAsync(string message)
    {
        // 验证输入
        if (!_validator.ValidateMessageLength(message, out var error))
        {
            throw new ArgumentException(error);
        }
        
        // 调用 AI 服务
        return await _chatClient.SendMessageAsync(message);
    }
}

使用 Mock 的单元测试：

复制代码 
// AgentApp.Tests/AgentServiceTests.cs
using Moq;

public class AgentServiceTests
{
    private readonly Mock<IChatClient> _mockChatClient;
    private readonly InputValidator _validator;
    private readonly AgentService _service;
    
    public AgentServiceTests()
    {
        _mockChatClient = new Mock<IChatClient>();
        _validator = new InputValidator();
        _service = new AgentService(_mockChatClient.Object, _validator);
    }
    
    [Fact]
    public async Task ProcessMessageAsync_ValidMessage_ShouldCallChatClient()
    {
        // Arrange
        var message = "你好";
        var expectedResponse = "你好！我是 AI 助手";
        
        _mockChatClient
            .Setup(x => x.SendMessageAsync(message))
            .ReturnsAsync(expectedResponse);
        
        // Act
        var result = await _service.ProcessMessageAsync(message);
        
        // Assert
        result.Should().Be(expectedResponse);
        _mockChatClient.Verify(x => x.SendMessageAsync(message), Times.Once);
    }
    
    [Fact]
    public async Task ProcessMessageAsync_EmptyMessage_ShouldThrowException()
    {
        // Arrange
        var message = "";
        
        // Act & Assert
        await Assert.ThrowsAsync<ArgumentException>(
            async () => await _service.ProcessMessageAsync(message)
        );
        
        // 验证没有调用 ChatClient
        _mockChatClient.Verify(x => x.SendMessageAsync(It.IsAny<string>()), Times.Never);
    }
}

集成测试

集成测试验证多个组件协同工作，包括与真实服务的交互。

1. 测试与 AI 服务的集成

复制代码 
// AgentApp.Tests/Integration/AgentIntegrationTests.cs
using Microsoft.Extensions.Configuration;

public class AgentIntegrationTests : IDisposable
{
    private readonly ChatCompletionAgent _agent;
    private readonly IConfiguration _configuration;
    
    public AgentIntegrationTests()
    {
        // 加载配置
        _configuration = new ConfigurationBuilder()
            .AddEnvironmentVariables()
            .Build();
        
        // 创建真实的代理
        var endpoint = _configuration["AZURE_OPENAI_ENDPOINT"];
        var apiKey = _configuration["AZURE_OPENAI_API_KEY"];
        
        if (string.IsNullOrEmpty(endpoint) || string.IsNullOrEmpty(apiKey))
        {
            throw new InvalidOperationException("请配置 AZURE_OPENAI_ENDPOINT 和 AZURE_OPENAI_API_KEY");
        }
        
        var chatClient = new AzureOpenAIClient(
            new Uri(endpoint),
            new ApiKeyCredential(apiKey)
        ).GetChatClient("gpt-35-turbo");
        
        _agent = new ChatCompletionAgent(
            chatClient: chatClient,
            name: "TestAgent",
            instructions: "你是一个测试助手，回答要简洁"
        );
    }
    
    [Fact]
    public async Task Agent_ShouldRespondToSimpleQuestion()
    {
        // Arrange
        var thread = new AgentThread();
        await thread.AddUserMessageAsync("1+1等于几？");
        
        // Act
        var response = await _agent.InvokeAsync(thread);
        
        // Assert
        response.Should().NotBeNull();
        response.Content.Should().Contain("2");
    }
    
    [Fact]
    public async Task Agent_ShouldMaintainContext()
    {
        // Arrange
        var thread = new AgentThread();
        
        // 第一轮对话
        await thread.AddUserMessageAsync("我叫张三");
        var response1 = await _agent.InvokeAsync(thread);
        
        // 第二轮对话
        await thread.AddUserMessageAsync("我叫什么名字？");
        var response2 = await _agent.InvokeAsync(thread);
        
        // Assert
        response2.Content.Should().Contain("张三");
    }
    
    public void Dispose()
    {
        // 清理资源
    }
}

2. 测试工具调用

复制代码 
// AgentApp/Tools/CalculatorTool.cs
public class CalculatorTool
{
    [Description("计算两个数的和")]
    public int Add(
        [Description("第一个数")] int a,
        [Description("第二个数")] int b)
    {
        return a + b;
    }
    
    [Description("计算两个数的乘积")]
    public int Multiply(
        [Description("第一个数")] int a,
        [Description("第二个数")] int b)
    {
        return a * b;
    }
}

集成测试：

复制代码 
// AgentApp.Tests/Integration/ToolIntegrationTests.cs
public class ToolIntegrationTests
{
    private readonly ChatCompletionAgent _agent;
    
    public ToolIntegrationTests()
    {
        var chatClient = CreateChatClient(); // 创建真实客户端
        var calculator = new CalculatorTool();
        
        _agent = new ChatCompletionAgent(
            chatClient: chatClient,
            name: "CalculatorAgent",
            instructions: "你是一个计算助手，使用工具进行计算"
        )
        {
            Tools = [AIFunctionFactory.Create(calculator.Add), 
                     AIFunctionFactory.Create(calculator.Multiply)]
        };
    }
    
    [Fact]
    public async Task Agent_ShouldUseAddTool()
    {
        // Arrange
        var thread = new AgentThread();
        await thread.AddUserMessageAsync("计算 15 + 27");
        
        // Act
        var response = await _agent.InvokeAsync(thread);
        
        // Assert
        response.Content.Should().Contain("42");
    }
    
    [Fact]
    public async Task Agent_ShouldUseMultiplyTool()
    {
        // Arrange
        var thread = new AgentThread();
        await thread.AddUserMessageAsync("计算 6 乘以 7");
        
        // Act
        var response = await _agent.InvokeAsync(thread);
        
        // Assert
        response.Content.Should().Contain("42");
    }
    
    private IChatClient CreateChatClient()
    {
        // 实际实现
        return null;
    }
}

3. 测试多轮对话

复制代码 
public class ConversationIntegrationTests
{
    [Fact]
    public async Task MultiTurnConversation_ShouldMaintainContext()
    {
        // Arrange
        var agent = CreateAgent();
        var thread = new AgentThread();
        
        // 第一轮：设置上下文
        await thread.AddUserMessageAsync("我想买一台笔记本电脑");
        var response1 = await agent.InvokeAsync(thread);
        response1.Content.Should().NotBeNullOrEmpty();
        
        // 第二轮：基于上下文提问
        await thread.AddUserMessageAsync("预算在 5000 元左右");
        var response2 = await agent.InvokeAsync(thread);
        response2.Content.Should().Contain("笔记本");
        
        // 第三轮：继续对话
        await thread.AddUserMessageAsync("有什么推荐吗？");
        var response3 = await agent.InvokeAsync(thread);
        response3.Content.Should().NotBeNullOrEmpty();
    }
    
    private ChatCompletionAgent CreateAgent()
    {
        // 实际实现
        return null;
    }
}

测试最佳实践

1. 测试命名规范

使用清晰的命名让测试易于理解：

复制代码 
// 格式：MethodName_Scenario_ExpectedBehavior

[Fact]
public void MaskPhoneNumber_ValidPhone_ShouldMaskMiddleDigits() { }

[Fact]
public void ValidateInput_EmptyMessage_ShouldReturnFalse() { }

[Fact]
public void ProcessMessage_WithRetry_ShouldSucceedAfterFailure() { }

2. AAA 模式

每个测试分为三个部分：

复制代码 
[Fact]
public void Example_Test()
{
    // Arrange（准备）：设置测试数据和依赖
    var input = "test input";
    var expected = "expected output";
    
    // Act（执行）：调用被测试的方法
    var result = MethodUnderTest(input);
    
    // Assert（断言）：验证结果
    result.Should().Be(expected);
}

3. 一个测试只验证一件事

复制代码 
// ❌ 不好：一个测试验证多件事
[Fact]
public void ProcessMessage_ShouldValidateAndCallApiAndReturnResult()
{
    // 测试太多东西
}

// ✅ 好：分成多个测试
[Fact]
public void ProcessMessage_InvalidInput_ShouldThrowException() { }

[Fact]
public void ProcessMessage_ValidInput_ShouldCallApi() { }

[Fact]
public void ProcessMessage_ApiSuccess_ShouldReturnResult() { }

4. 使用测试数据生成器

复制代码 
public class TestDataBuilder
{
    public static string CreateValidMessage(int length = 100)
    {
        return new string('a', length);
    }
    
    public static string CreateInvalidMessage()
    {
        return new string('a', 5000); // 超过限制
    }
    
    public static AgentThread CreateThreadWithHistory(int messageCount)
    {
        var thread = new AgentThread();
        for (int i = 0; i < messageCount; i++)
        {
            thread.AddUserMessageAsync($"消息 {i}").Wait();
        }
        return thread;
    }
}

// 使用
[Fact]
public void Test_WithGeneratedData()
{
    var message = TestDataBuilder.CreateValidMessage(50);
    // 使用 message 进行测试
}

5. 测试异步代码

复制代码 
[Fact]
public async Task AsyncMethod_ShouldReturnExpectedResult()
{
    // Arrange
    var service = new AgentService();
    
    // Act
    var result = await service.ProcessMessageAsync("test");
    
    // Assert
    result.Should().NotBeNull();
}

[Fact]
public async Task AsyncMethod_ShouldThrowException()
{
    // Arrange
    var service = new AgentService();
    
    // Act & Assert
    await Assert.ThrowsAsync<ArgumentException>(
        async () => await service.ProcessMessageAsync("")
    );
}

测试覆盖率

1. 安装覆盖率工具

复制代码 
dotnet add package coverlet.collector

2. 运行覆盖率测试

复制代码 
dotnet test --collect:"XPlat Code Coverage"

3. 生成覆盖率报告

复制代码 
# 安装报告生成工具
dotnet tool install -g dotnet-reportgenerator-globaltool

# 生成报告
reportgenerator -reports:"**/coverage.cobertura.xml" -targetdir:"coveragereport" -reporttypes:Html

# 查看报告
start coveragereport/index.html

4. 覆盖率目标

  • 核心业务逻辑：80% 以上

  • 工具函数：90% 以上

  • UI 代码：50% 以上（可选）

持续集成中的测试

1. GitHub Actions 配置

复制代码 
# .github/workflows/test.yml
name: Tests

on: [push, pull_request]

jobs:
  test:
    runs-on: ubuntu-latest
    
    steps:
    - uses: actions/checkout@v2
    
    - name: Setup .NET
      uses: actions/setup-dotnet@v1
      with:
        dotnet-version: '8.0.x'
    
    - name: Restore dependencies
      run: dotnet restore
    
    - name: Build
      run: dotnet build --no-restore
    
    - name: Run tests
      run: dotnet test --no-build --verbosity normal --collect:"XPlat Code Coverage"
    
    - name: Upload coverage
      uses: codecov/codecov-action@v2

测试检查清单

在提交代码之前，使用这个清单检查测试：

  • \] **单元测试** * \[ \] 所有工具函数都有测试 * \[ \] 所有验证逻辑都有测试 * \[ \] 边界条件都有测试 * \[ \] 异常情况都有测试

    • \] AI 服务调用有测试

    • \] 多轮对话有测试

    • \] 测试命名清晰

    • \] 一个测试只验证一件事

  • \] **覆盖率** * \[ \] 核心逻辑覆盖率 \> 80% * \[ \] 关键路径都有测试

    • \] 配置了自动测试

小结

测试是保证代码质量的重要手段，关键要点：

  1. 单元测试：测试单个函数，使用 Mock 隔离依赖

  2. 集成测试：测试组件协作，验证真实场景

  3. 测试命名：清晰描述测试内容

  4. AAA 模式：准备、执行、断言

  5. 测试覆盖率：核心逻辑要有足够覆盖

  6. 持续集成：自动运行测试

记住：好的测试不仅能发现 bug，还能作为代码的文档。

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