譚鵬在分享中聚焦 Amazon CodeWhisperer 的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用與高效解決方案，為開發(fā)者們揭示了 AI 編程助手如何精確高效地解決開發(fā)難題，包括基礎(chǔ)篇，進(jìn)階篇（優(yōu)化接口、實(shí)現(xiàn)圖像識別和圖像審核等），實(shí)戰(zhàn)篇（開發(fā) Serverless 應(yīng)用）以及安全掃描等幾個部分。不僅如此，譚鵬通過對 LLM 的發(fā)展現(xiàn)狀介紹，和 AIGC 對軟件開發(fā)所帶來的影響的分析，幫助開發(fā)者更全面的理解 AI 在代碼生成領(lǐng)域的發(fā)展動態(tài)和未來趨勢。

智能編程時代已至

在科技的迅速演進(jìn)中，人工智能不再僅是新興技術(shù)，而是一場正在各領(lǐng)域大放異彩的革命。在今年《時代周刊》中的一篇文章中也提到：AI 正在以更快的速度在更多任務(wù)超越人類。從該文的數(shù)據(jù)顯示，自 2022 年之后，AI 在代碼生成領(lǐng)域進(jìn)入了飛速發(fā)展。

作為開發(fā)者關(guān)注的 AI 技術(shù)，基于大語言模型的代碼生成正在以一種高效且具革命性的方式，推動著軟件開發(fā)的進(jìn)程?！?022 年人工智能現(xiàn)狀報告》揭示了自 2020 年 GPT-3 問世以來，大語言模型以比預(yù)期更快的速度受到開源社區(qū)的推崇和采納。如下圖所示，開源的大語言模型以紅色標(biāo)出，參數(shù)量從幾十億到幾百億，甚至達(dá)到了千億級別，展示了大語言模型近年來爆發(fā)性的發(fā)展趨勢。特別是在 2023 年，AI 模型的發(fā)布數(shù)量正經(jīng)歷著爆發(fā)性增長，這與市場成功驗(yàn)證了百億參數(shù)大模型在垂直領(lǐng)域的有效性有著密切的聯(lián)系。

在此背景下，Amazon CodeWhisperer 這種專用大語言模型的出現(xiàn)，將逐漸改變開發(fā)者構(gòu)建、測試和部署軟件的方式，提升代碼開發(fā)的效率與質(zhì)量，成為 AI 編程時代中開發(fā)者的得力助手。

Amazon CodeWhisperer 作為一個 AI 編程助手，能無縫集成到集成開發(fā)環(huán)境（IDE）中，以實(shí)時的方式為開發(fā)者們提供精準(zhǔn)的代碼建議，助力開發(fā)者更高效、安全地開發(fā)應(yīng)用?；谕ㄟ^學(xué)習(xí)數(shù)十億行代碼而訓(xùn)練出的大語言模型，可以實(shí)現(xiàn)的能力包括但不僅限于代碼生成、代碼總結(jié)和代碼翻譯。同時，Amazon CodeWhisperer 的安全掃描功能可以檢測到潛在的代碼漏洞，無論這些代碼是由 Amazon CodeWhisperer 生成還是由開發(fā)者自己編寫，都能夠提供相應(yīng)的安全建議。

在實(shí)際應(yīng)用場景中，Amazon CodeWhisperer 表現(xiàn)亮眼，譚鵬老師通過現(xiàn)場演示，向開發(fā)者們展現(xiàn)了它在實(shí)戰(zhàn)中的優(yōu)勢。

郵件與郵編驗(yàn)證

以電子郵件驗(yàn)證為例，Amazon CodeWhisperer 能輕松協(xié)助我們實(shí)現(xiàn)電子郵件的校驗(yàn)邏輯，大大減少了開發(fā)人員在這方面的工作量。開發(fā)者在用戶接口中完成校驗(yàn)邏輯調(diào)用后，可以通過消息隊列發(fā)送請求驗(yàn)證，還可以進(jìn)行實(shí)時的單元測試，進(jìn)行電子郵件校驗(yàn)邏輯的驗(yàn)證。通過實(shí)時的單元測試，開發(fā)者可以即時看到測試結(jié)果，及時調(diào)整和完善代碼。

Hint

Solution

對于實(shí)現(xiàn)郵政編碼的驗(yàn)證邏輯，Amazon CodeWhisperer 同樣表現(xiàn)優(yōu)異。開啟代碼建議功能之后，開發(fā)者可以快速完成合適的代碼去實(shí)現(xiàn)郵編的驗(yàn)證邏輯，并進(jìn)行實(shí)時測試，保證測試用例正確通過。

Hint

Solution

必填字段驗(yàn)證

在多個項(xiàng)目中，Amazon CodeWhisperer 通過智能應(yīng)用，使必填字段驗(yàn)證更加準(zhǔn)確。開發(fā)者可以定義變量，為 Amazon CodeWhisperer 提供上下文，實(shí)現(xiàn)必填字段校驗(yàn)。通過智能選擇完整字段的代碼段進(jìn)行校驗(yàn)，一旦返回 400 狀態(tài)碼，就能確保所有必填字段的完整性與準(zhǔn)確性。

Hint

Solution

Amazon CodeWhisperer 的智能提示允許開發(fā)者即便在不知道消息體格式的情況下也能快速完成驗(yàn)證，大大地節(jié)省了開發(fā)者的時間和精力，讓開發(fā)者更專注于核心功能和邏輯的開發(fā)。

圖像識別與審核

Amazon CodeWhisperer 可以幫助我們繞過耗時的編碼任務(wù)，加速使用不熟悉的 API 進(jìn)行應(yīng)用的構(gòu)建，例如使用圖像識別和圖像審核等功能。實(shí)戰(zhàn)中，它能從用戶上傳到圖像審核及保存的整個流程中，自動調(diào)用圖像審核服務(wù)，實(shí)現(xiàn)圖像內(nèi)容的合法性判斷。非法圖像將被及時識別并返回 400 狀態(tài)碼，合法者則存儲于 S3 中。我們可以對接受后的代碼進(jìn)行選擇性的修改，使其更符合項(xiàng)目需求。如在接受推薦的圖像審核代碼后，我們還可以去調(diào)整代碼，使圖像審核邏輯更加完善。這一過程不僅大大節(jié)省了時間，也提升了代碼的可靠性和穩(wěn)定性。

Hint

Solution

為確保圖像審核的準(zhǔn)確與合法，Amazon CodeWhisperer 推薦我們使用亞馬遜云的圖像識別服務(wù)，利用深度學(xué)習(xí)模型對圖像進(jìn)行判定。每個圖像標(biāo)簽都經(jīng)過細(xì)致比對，通過 JSON 響應(yīng)值判斷圖像是否合法。

綜上所述，Amazon CodeWhisperer 能提供實(shí)時的、準(zhǔn)確的代碼建議，通過理解用戶的輸入，實(shí)時反饋推薦代碼，快速完成圖像識別和圖像掃描的功能，幫助開發(fā)者更高效、安全地進(jìn)行開發(fā)，大大優(yōu)化了開發(fā)流程。同時，Amazon CodeWhisperer 在這些場景中的應(yīng)用也體現(xiàn)了 AI 編程助手在未來軟件開發(fā)中廣泛的應(yīng)用潛力。

釋放開發(fā)潛能，革新傳統(tǒng)開發(fā)模式

經(jīng)過上文對 Amazon CodeWhisperer 的功能和應(yīng)用范圍的探討，我們明確了其在軟件開發(fā)中的實(shí)際價值和可行性。接下來將展示 Amazon CodeWhisperer 如何通過單行與多行注釋觸發(fā)代碼生成，并通過其自動補(bǔ)全和上下文相關(guān)的代碼生成優(yōu)化開發(fā)流程，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目周期內(nèi)的時間節(jié)省與效率提升。

單行與多行注釋

在 Amazon CodeWhisperer 的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用中，單行和多行注釋具有極大的實(shí)用價值。單行注釋通常用于簡潔明了的指令或需求，例如在一個實(shí)例中，僅通過一行簡單的注釋，開發(fā)者就能觸發(fā) Amazon CodeWhisperer 生成創(chuàng)建 DynamoDB 表的代碼，其中包含定義 primary key 和其他屬性的細(xì)節(jié)，大大簡化了開發(fā)流程。

Hint

Solution

多行注釋則更適合用于更復(fù)雜的需求和指令，例如生成一個能夠解析和格式化數(shù)據(jù)的函數(shù)。在這種情況下，Amazon CodeWhisperer 理解和分析多行注釋中的需求，并生成相應(yīng)的代碼。

Hint

Solution

自動補(bǔ)全

Amazon CodeWhisperer 的另一大特色是自動補(bǔ)全。特別是在開發(fā)和測試階段，它能夠準(zhǔn)確推測出開發(fā)者可能會用到的數(shù)據(jù)或代碼段。在實(shí)際的實(shí)戰(zhàn)演示中，通過預(yù)設(shè)好的對象，Amazon CodeWhisperer 理解上下文，實(shí)時提供合適的數(shù)據(jù)補(bǔ)全建議，讓 Mock 測試變得更加輕松便捷。

Hint

Solution

上下文相關(guān)的代碼生成

上下文在生成代碼時至關(guān)重要。在有了合適的上下文之后，Amazon CodeWhisperer 能夠生成更為準(zhǔn)確和合適的代碼。例如，在引入正則表達(dá)式的上下文中，它為我們推薦了使用正則表達(dá)式進(jìn)行郵箱驗(yàn)證的函數(shù)。

Hint

Solution

如果上下文中引入了亞馬遜云的郵件服務(wù)，Amazon CodeWhisperer 則為我們推薦了使用亞馬遜云的郵件服務(wù)進(jìn)行驗(yàn)證的相關(guān)代碼。

Hint

Solution

算法生成

在算法生成方面，Amazon CodeWhisperer 向我們展示了代碼推薦的準(zhǔn)確性和效率。例如，在演示中，通過簡單的命令和指示，Amazon CodeWhisperer 能生成二分查找算法。

Hint

Solution

進(jìn)一步地，用戶可以通過具體的指令讓 Amazon CodeWhisperer 以遞歸的方式生成此算法，展現(xiàn)出了其對于算法結(jié)構(gòu)和邏輯的深度理解與快速應(yīng)用能力。對開發(fā)者來說，這不僅提升了代碼編寫的效率，還確保了算法的準(zhǔn)確性和可靠性。

Hint

Solution

單元測試

Amazon CodeWhisperer 對我們在單元測試方面的協(xié)助也展現(xiàn)了顯著的優(yōu)勢。例如，在演示中，對某一求和函數(shù)進(jìn)行單元測試時，開發(fā)者僅需準(zhǔn)備基礎(chǔ)代碼并使用 unittest 進(jìn)行測試，Amazon CodeWhisperer 即可生成對應(yīng)的測試函數(shù)和推薦各種場景下的測試用例。通過這種方式，開發(fā)者可以方便快捷地完成測試，確保代碼的健壯性。

在進(jìn)行計算器類的測試時，Amazon CodeWhisperer 生成了包含加減乘除的全方位測試，保證了代碼的測試覆蓋率和準(zhǔn)確性。

SQL編寫

在SQL編寫方面，無論是編寫 DDL 還是 DML，Amazon CodeWhisperer 都表現(xiàn)出了強(qiáng)力的幫助。通過使用 Amazon CodeWhisperer，開發(fā)者可以在很短的時間內(nèi)完成 SQL 表的創(chuàng)建和數(shù)據(jù)的插入。例如，在創(chuàng)建員工表的過程中，即使在沒有給出詳細(xì) SQL 語句的情況下，Amazon CodeWhisperer 通過開發(fā)者的簡單引導(dǎo)就能生成完整且準(zhǔn)確的 SQL 代碼。大大簡化了開發(fā)者在數(shù)據(jù)庫操作中的工作，提高開發(fā)效率。

Hint

Solution

命令行腳本編寫

Amazon CodeWhisperer 在命令行腳本編寫方面也體現(xiàn)出強(qiáng)大的能力。例如，在處理 Docker 相關(guān)命令時，它可以快速生成用于移除未使用容器、鏡像和數(shù)據(jù)卷的命令。

Hint

Solution

對于更為復(fù)雜的任務(wù)，例如需要停止亞馬遜云上所有環(huán)境變量為 DEV 的 EC2 實(shí)例時，Amazon CodeWhisperer 可迅速且準(zhǔn)確地生成正確的命令。不僅節(jié)省了開發(fā)者的時間，也降低了人為錯誤的可能性。

Hint

Solution

無論是在初期的需求分析和設(shè)計階段，中期的編碼和單元測試階段，Amazon CodeWhisperer 都能夠?yàn)殚_發(fā)者和開發(fā)團(tuán)隊提供強(qiáng)大的支持，節(jié)省各個開發(fā)階段的時間，從而在整個項(xiàng)目周期中實(shí)現(xiàn)效率的提升。

全面安全洞察，構(gòu)筑項(xiàng)目堅實(shí)防線

除了全方位提高開發(fā)效率以外，在軟件開發(fā)的全流程中，項(xiàng)目的安全性是不可或缺的一環(huán)，而 Amazon CodeWhisperer 提供的安全掃描功能，在維護(hù)項(xiàng)目安全方面具有重大意義。它可以實(shí)時監(jiān)測代碼中可能存在的安全風(fēng)險和漏洞，并及時提供解決方案，從而確保整個項(xiàng)目的安全穩(wěn)固。

Amazon CodeWhisperer 的安全掃描功能是一大亮點(diǎn)，無論是對于由其自動生成的代碼，還是開發(fā)人員手寫的代碼，都可以進(jìn)行深度的安全掃描。例如，它能實(shí)時識別和建議修復(fù) OWASP 列出的常見漏洞，如 SQL 注入，以及不符合加密庫最佳實(shí)踐的問題，極大降低了不安全加密實(shí)踐帶來的風(fēng)險。

此外，Amazon CodeWhisperer 還在生成代碼時會進(jìn)行詳細(xì)的來源分析，若代碼與訓(xùn)練集中的參考代碼相似，該工具會自動提供源代碼庫的 URL 和許可證信息，幫助開發(fā)者驗(yàn)證和歸因代碼來源，進(jìn)一步降低使用風(fēng)險。在譚鵬老師的實(shí)戰(zhàn)演示中，Amazon CodeWhisperer 成功檢測出了存在操作系統(tǒng)命令行注入的漏洞。

通過這種方式，開發(fā)者可以在項(xiàng)目代碼提交之前進(jìn)行安全掃描，及早發(fā)現(xiàn)并補(bǔ)救一些安全漏洞，確保項(xiàng)目的穩(wěn)定性和安全性，使開發(fā)人員能更加安心地專注于開發(fā)核心功能和邏輯。

軟件生態(tài)變革在即，開發(fā)者該如何應(yīng)對？

在安全性和效率的穩(wěn)固基礎(chǔ)上，我們可以嘗試展望AI在軟件開發(fā)的未來應(yīng)用。Amazon CodeWhisperer 等大型語言模型的崛起，早已超出了單純的代碼生成與安全掃描范圍，它們的出現(xiàn)正在悄悄改變著整個軟件開發(fā)的生態(tài)環(huán)境和行業(yè)格局。

Amazon CodeWhisperer 的成功實(shí)踐，也為行業(yè)中如何將AI技術(shù)應(yīng)用于軟件開發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。同時，面對 AI 編程助手等先進(jìn)技術(shù)，技術(shù)人員應(yīng)繼續(xù)加深對基礎(chǔ)知識和編程技能的理解和掌握，以在未來的軟件開發(fā)領(lǐng)域中保持競爭力。

為了讓開發(fā)者實(shí)際體驗(yàn) AI 編程助手的效率和智能化，亞馬遜云科技特別推出了『云上探索實(shí)驗(yàn)室』活動。在這里，你可以直接操作 Amazon CodeWhisperer，看它如何無縫融入到你的開發(fā)環(huán)境。通過【云上探索實(shí)驗(yàn)室】系列活動，還有更多專屬收獲等你來發(fā)掘：

1. 社區(qū)周邊：將有機(jī)會獲取豐富的社區(qū)資源及周邊；

2. 專業(yè)機(jī)器學(xué)習(xí)交流圈：包括但不限于專業(yè)的機(jī)器學(xué)習(xí)指導(dǎo)和專家答疑、前沿信息共享、創(chuàng)新合作等；

3. 深度了解 AI 編程工具：通過實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用來了解 Amazon CodeWhisperer，還能通過社群內(nèi)和官方的專業(yè)指導(dǎo)和討論，更深層次地理解 AI 在軟件開發(fā)中的具體應(yīng)用；

4. 榮譽(yù)徽章與流量支持：對于出色的參與者，活動方將提供“產(chǎn)品體驗(yàn)官”榮譽(yù)徽章，并有可能獲得官方的流量扶持，提升個人或團(tuán)隊的行業(yè)影響力；

5. 全方位的成長：除了技術(shù)層面的提升，你還能在這個多元化、專業(yè)化的社群里，結(jié)識更多志同道合的開發(fā)者，拓寬視野，甚至尋找到合適的合作伙伴。