API Test Case Generator

通用 API 测试设计用例生成器。脚本 + AI 协作模式：脚本从 OpenAPI 规范自动提取 结构化约束并批量生成基础用例（schema 键 + 正则），AI 负责阅读所有自然语言 description 补全脚本无法理解的语义约束（字符集、复合规则、条件依赖等）。 检测参数间条件依赖/值联动/格式约束，输出覆盖正常流、异常流、边界值、参数关联、 认证校验、分页边界、CRUD 生命周期链的完整测试矩阵，并带响应字段断言。 脚本做批量，AI 做理解，二者缺一不可，最终实现 100% 约束覆盖。 当用户提到 API 测试设计、接口用例生成、测试覆盖分析、测试矩阵、接口测试用例时使用。

从 OpenAPI 规范出发，按服务模块逐一分析，生成面向测试执行的设计用例矩阵。

Design Principles

1. 脚本 + AI 协作 — 脚本做结构化批量提取（schema 键 + 正则），AI 做自然语言语义理解。约束提取率 = 脚本提取 + AI 补全 = 100%
2. Spec-first — 直接从规范文件分析，不依赖运行时或 mock，确保 100% 参数覆盖
3. Modular analysis — 每个 service/tag 独立分析，粒度契合测试模块划分和 AI 上下文窗口
4. Deep expansion — 所有 $ref 递归展开至叶子节点，包括嵌套对象、数组 items、跨文件引用
5. Cross-field awareness — 自动检测条件必填、值依赖、格式联动、互斥等参数间约束
6. High signal-to-noise — slim 模式默认开启，减少低价值重复用例
7. Measurable coverage — 输出按优先级分层的用例矩阵，附可量化的覆盖率统计、CRUD 链分析

Supported Formats

格式	支持程度	说明
Swagger 2.0 单文件	完整	definitions + paths
Swagger 2.0 多文件（service/ + model/）	完整	自动 $ref 跨文件解析
OpenAPI 3.0 单文件	完整	components.schemas + requestBody + paths
多文件 + 跨模块引用	完整	可配置 ref_version_dirs 解析策略
JSON / YAML	完整	自动检测格式

---

Architecture

text

┌──────────────────────────────────────────────────────┐
│                    APICaseGenerator                    │
│  (orchestrator — 串联以下组件)                          │
├──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬───────────┤
│ Resolver │ Analyzer │Extractor │Generator │ Renderer  │
│          │          │          │          │           │
│ $ref     │ Parse    │ Schema   │ P0/P1/P2 │ Markdown  │
│ 递归展开  │ 参数/模型 │ + Desc   │ 策略生成  │ + YAML   │
│ 跨文件   │ + 响应   │ + 兜底   │ + 跨字段  │ + 覆盖率  │
│ OAS2/3   │ + CRUD   │ + LLM   │ + 认证   │ + CRUD链  │
└──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴───────────┘

Extension Points

约束提取器和用例生成策略均为可注册的列表，新增提取模式或场景类型无需改核心代码：

• DESC_PATTERNS — 描述正则提取规则列表，格式 (regex, kind, handler, confidence)，可追加
• HINT_KEYWORDS — 兜底线索关键词列表，格式 (regex, label)，可追加
• ENUM_PATTERNS — 枚举值提取正则列表，支持中括号/可选值等多种格式
• CaseGenerator.generate() — 按 P0/P1/P2 分层调用策略方法，可在子类中 override 或追加

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Workflow

text

  ┌─────────────┐     ┌─────────────┐     ┌──────────────┐
  │  Phase 1    │────▶│  Phase 2    │────▶│  Phase 3     │
  │  规范解析    │     │  模型展开    │     │  脚本约束提取 │
  │ (OAS2+OAS3) │     │             │     │  (schema+RE) │
  └─────────────┘     └─────────────┘     └──────┬───────┘
                                                 │
                                                 ▼
  ┌─────────────┐     ┌─────────────┐     ┌──────────────┐
  │  Phase 6    │◀────│  Phase 5    │◀────│  Phase 4     │
  │  输出 & 统计 │     │  AI 约束补全 │     │  脚本用例生成 │
  │  + CRUD链   │     │  ★ 必须执行 ★│     │  + slim     │
  └─────────────┘     └─────────────┘     └──────────────┘

核心原则：脚本做结构化提取，AI 做语义理解。二者缺一不可。

Phase 1: Spec Parsing

输入: 规范文件路径（单文件或多文件目录）

处理:

1. 自动检测 Swagger 2.0 (swagger: "2.0") 或 OpenAPI 3.x (openapi: "3.*")
2. Swagger 2.0: 解析 basePath + paths，参数从 parameters[].in: body + schema.$ref 展开
3. OpenAPI 3.x: 解析 servers[0].url + paths，参数从 requestBody.content.application/json.schema 展开，响应从 content.application/json.schema 提取
4. 跳过 internal API（可配置 internal_api_key）

输出: ServiceAnalysis 列表（每个含 OperationAnalysis 列表）

失败处理: YAML 解析错误或不可解析的 $ref 会记录到日志并跳过对应文件/操作，不会中断全局流程

Phase 2: Model Expansion

处理（对每个操作的每个 body 参数）:

1. 解析 $ref 到目标文件，将 context 切换为目标文件路径
2. 递归展开 properties 中的 $ref（嵌套对象）和 items 中的 $ref（数组元素）
3. 循环引用标记 _circular: true 后停止（最大深度可配置，默认 8）
4. 一个操作可有多个 body 参数，每个独立展开
5. OpenAPI 3.x: #/components/schemas/ 引用在当前文件 schemas 中直接解析

关键设计: $ref 解析上下文随文件切换。如 A.yaml 引用 B.yaml，B 中的嵌套 $ref 以 B 所在目录为基准解析，不回退到 A。

Phase 3: 脚本约束提取（自动）

脚本从两个结构化来源自动提取约束：

Layer	来源	置信度	能力边界
Schema	YAML 键：enum, maxLength, minimum, maximum, pattern, format, minItems, maxItems	high	精确，但大多数中文 API 规范不写这些键
正则	描述中的结构化模式（"不超过N位"、"[A,B,C]"、"范围[M,N]"）	medium	只能匹配固定句式，覆盖率通常 10-30%

脚本的能力天花板：正则无法理解自然语言。像"只支持大小写字母、数字、英文下划线或者中划线，以字母开头且不能超过32位"这样的复合约束，正则最多提取出"不超过32"，但字符集约束、开头规则都会遗漏。

这是设计意图，不是缺陷。脚本负责批量处理能结构化的部分，剩下的交给 AI。

Phase 4: 脚本用例生成（自动）

基于 Phase 3 提取到的约束，按优先级分层生成：

优先级	场景类型	说明
P0	正常流（含响应断言）、必填缺失、未认证(401)	每个接口必有
P1	边界越界、空值、枚举遍历/非法、类型错误、条件必填、格式校验、分页边界	依赖约束提取结果
P2	幂等性、路径参数无效	通用业务规则

slim 模式默认开启（--no-slim 关闭）：路径参数无效每接口 ≤1 条，空值仅 required 字段，认证全局 1 条。

CRUD 生命周期链：自动从 operationId 推导，Markdown 顶部输出链表格。

Phase 5: AI 约束补全（★ 必须执行 ★）

这是整个 skill 的核心价值所在。

脚本生成 Markdown 后，你（AI agent）必须执行以下步骤：

5.1 运行 fallback 报告

bash

python3 api_case_gen.py fallback -d /path/to/v1/ -r /path/to/repo

输出所有"有 description 但脚本未能完全提取约束"的字段清单。

5.2 逐字段阅读 description，补全约束和用例

对 fallback 报告中的每一个字段：

1. 阅读原始 description 全文（不是截断的）
2. 用你的语义理解能力判断：这个 description 里有没有以下约束？
   • 取值范围 / 长度限制
   • 枚举值（即使不是标准格式）
   • 格式要求（日期、JSON、BASE64、文件类型等）
   • 条件依赖（"当 X=Y 时此参数必填/生效"）
   • 字符集约束（"只支持字母数字下划线"）
   • 互斥关系
   • 唯一性要求
3. 对每个发现的约束，生成对应测试用例，写入对应接口的测试用例表
4. 所有 AI 补充的用例 ID 必须带 [AI-review] 前缀

5.3 处理"无约束"字段

如果一个字段的 description 确实只是简单标签（如"集群ID"、"地域"），确认为"无约束"，不需要补充用例。

5.4 完成标准

当且仅当 fallback 报告中的所有字段都已处理（补充用例或确认无约束），Phase 5 才算完成。

不存在"约束提取率 12%"的问题 — 脚本提取 12%，AI 补全剩余 88%，最终覆盖率 = 100%。

Phase 6: 输出 & 统计

1. Markdown 测试矩阵 — 每个 service 一份，含 CRUD 链表格 + AI 补充用例
2. mqapitest YAML（可选） — 可执行的测试配置，含响应断言
3. 覆盖率统计 — 脚本提取 + AI 补充 = 总覆盖率
4. auto-supplement 命令可生成结构化 JSON prompt，用于批量 AI 补充

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Usage — 你（AI agent）必须按以下步骤执行

当用户要求生成 API 测试用例时，严格按 Step 1→2→3 顺序执行，不可跳过任何步骤。

Step 1: 运行脚本生成基础用例

bash

# -r 可省略，脚本会自动从路径推断 repo-root
# 分析单个 service 文件
python3 api_case_gen.py analyze \
  -s /path/to/service/Instance.yaml \
  -o /tmp/cases/

# 或分析整个产品目录
python3 api_case_gen.py analyze-all \
  -d /path/to/product/v1/ \
  -o /tmp/cases/

检查输出：确认无 WARNING: Unresolved body $ref 警告。如有，说明跨模块引用失败，需手动指定 -r <repo-root>。

Step 2: AI 约束补全（★ 不可跳过 ★）

Step 1 只完成了约 30% 的工作。Step 2 是这个 skill 存在的核心价值。

脚本正则只能提取结构化模式，大量约束藏在自然语言 description 里，只有你能理解。

2.1 打开 Step 1 生成的 Markdown，找到"待 AI 审查"表格

每个接口的 Markdown 里有一个"待 AI 审查（正则未能提取的潜在约束）"表格，列出了脚本检测到有约束线索但无法结构化提取的字段。

2.2 对每个待审查字段，执行以下操作

逐个字段处理，不允许批量跳过：

text

对于每个待审查字段:
  1. 用 Read 工具打开该字段所在的原始 YAML 文件
  2. 找到该字段的完整 description（不是 Markdown 中被截断的版本）
  3. 阅读完整 description，判断是否包含以下任一约束：
     □ 取值范围（如"1~30"、"不超过N"）
     □ 枚举值（如"Cluster或Local"、"支持的值为X"、"只有A和B两种"）
     □ 格式要求（如"格式yyyy-MM-dd"、"JSON字符串"、"BASE64编码"）
     □ 字符集（如"只支持字母数字下划线"、"以字母开头"）
     □ 条件依赖（如"当X=Y时必填"、"仅在X模式下有效"）
     □ 互斥 / 唯一性
  4. 对发现的每个约束，生成对应测试用例：
     - 有枚举 → 遍历有效值 + 传非法值
     - 有范围 → 传越界值（上界+1, 下界-1, 0）
     - 有格式 → 传非法格式
     - 有字符集 → 传非法字符（特殊字符、中文等）
     - 有条件依赖 → 满足条件但缺依赖字段 + 不满足条件时传入
  5. 用例 ID 必须带 [AI-review] 前缀
  6. 如果 description 只是纯标签（如"集群ID"），标注"确认无约束"

2.3 额外检查：脚本未标记但有隐含约束的字段

除了"待 AI 审查"表格，还要扫描参数约束摘要中约束列为空或仅有"schema"的字段。很多字段的 description 里有隐含枚举但脚本没检测到，例如：

• "节点角色 [broker]" → 隐含枚举 [broker]
• "部署模式,Cluster或Local" → 隐含枚举 [Cluster, Local]
• "ACL模式, PLAIN 或 NONE" → 隐含枚举 [PLAIN, NONE]

这些也需要补充枚举遍历 + 非法值用例。

2.4 完成标准

以下条件全部满足时 Step 2 才算完成：

1. "待 AI 审查"表格中每个字段都已处理（补充用例或确认无约束）
2. 参数摘要中所有 description 含可选值/范围/格式的字段都已检查
3. 输出最终的完整用例表（脚本用例 + AI 补充用例合并）

如果你跳过 Step 2 直接输出脚本结果，等于只完成了 30% 的测试设计。

CLI 参考（其他命令）

bash

# 覆盖率统计
python3 api_case_gen.py coverage -d /path/to/product/v1/

# LLM prompt 生成（用于批量补充）
python3 api_case_gen.py auto-supplement -d /path/to/product/v1/ -o prompt.md

注意：-r（repo-root）参数现在可省略，脚本会自动从路径向上搜索包含多个模块目录的根。仅在自动推断失败时需要手动指定。

Python API

python

from api_case_gen import APICaseGenerator, AnalysisConfig, detect_crud_chains

config = AnalysisConfig(
    repo_root="/path/to/api-repo",
    output_format="both",
    priority_levels=["P0", "P1"],
    slim_path_params=True,    # 路径参数无效每接口 ≤1
    slim_empty_string=True,   # 空值仅 required 字段
)

gen = APICaseGenerator(config)
results = gen.analyze_product("path/to/product/v1/")

# CRUD 链检测
all_ops = gen.get_all_operations(results)
crud_chains = detect_crud_chains(all_ops)

# 输出
for analysis, cases_by_op in results:
    gen.write_markdown((analysis, cases_by_op), "./cases/", crud_chains=crud_chains)
    gen.write_yaml((analysis, cases_by_op), "./cases/")

gen.print_coverage(results, crud_chains=crud_chains)

# LLM 补充
from api_case_gen import build_llm_supplement_prompt, parse_llm_supplement_response
prompt = build_llm_supplement_prompt(results)
# ... feed prompt to LLM ...
# supplements = parse_llm_supplement_response(llm_response)

Configuration

yaml

# case-gen-config.yaml

analysis:
  extract_description_constraints: true
  confidence_threshold: medium    # low | medium | high
  max_model_depth: 8              # $ref 递归展开最大深度
  include_internal_apis: false    # 跳过标记为 internal 的 API
  ref_version_dirs: [v1, v2]     # 跨模块 $ref 搜索的版本目录
  internal_api_key: x-jdcloud-internal  # internal 标记键（留空禁用）

generation:
  priority_levels: [P0, P1, P2]
  id_prefix: ""                   # 用例 ID 前缀，空则自动推导

slim:
  path_params: true               # 路径参数无效每接口 ≤1 条
  empty_string: true              # 空值仅 required 字段

output:
  format: both                    # markdown | yaml | both

# 路径参数的环境变量映射（用于 YAML 输出）
env_mapping:
  regionId: "{{env.region}}"
  instanceId: "{{env.instance_id}}"

# 必填参数的测试默认值
defaults:
  regionId: cn-north-1

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Quality Checklist

Phase 3-4 完成后（脚本自动）

• 每个接口至少 1 条 P0 正常流用例（含响应字段断言）
• 所有 required 参数（含嵌套模型的 required）都有缺失场景
• 所有 body $ref 已递归展开至叶子节点（无残留 $ref）
• 多个 body 参数都已独立展开和生成用例
• 全局有 1 条未认证（401）用例
• CRUD 链已识别并输出在 Markdown 顶部

Phase 5 完成后（AI 必须完成 ★）

• fallback 报告中 每个字段 都已处理
• 有约束的字段：已补充对应 [AI-review] 测试用例
• 无约束的字段：已确认为"纯标签字段"
• Pending AI review = 0（这是 Phase 5 的退出条件）
• 所有 AI 补充的用例 ID 带 [AI-review] 前缀

约束覆盖率（脚本 + AI 合计）

• description 中的枚举值有遍历 + 非法值用例
• description 中的范围/长度约束有越界用例
• 参数间条件必填约束有正反两方向用例
• 日期/格式字段有格式校验用例
• 文件类型字段有格式/结构校验用例
• 字符集约束字段有非法字符用例
• 分页接口有 pageNumber/pageSize 边界用例

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NEVER Do

1. NEVER trust description alone — description 提取的约束必须标注 source: description 和 confidence，不直接用于严格断言
2. NEVER skip fallback review — 正则提取率通常 < 30%，不审查兜底清单等于放弃大量约束覆盖
3. NEVER hardcode business values — 如 regionId、vpcId 等业务值必须通过 config 注入，不写入脚本
4. NEVER generate empty test suites — 如果一个接口 0 条用例，说明解析失败，应报错而非静默跳过
5. NEVER mix auto-generated and manual cases without markers — AI 补充的用例必须标注 [AI-review]

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Troubleshooting

症状	原因	解决方案
body 参数显示 0 个属性	$ref 未解析或 model 文件不存在	检查 --repo-root 路径；运行 fallback 查看未解析引用
约束提取率极低（< 5%）	description 语言非中文，或约束写在操作级描述而非字段级	扩展 DESC_PATTERNS 添加英文模式，或手动 AI 审查
跨模块 $ref 解析失败	相对路径与 repo 目录结构不匹配	确认 --repo-root 指向仓库根目录，检查版本目录命名
同名模型字段不一致	不同文件中定义了同名 definition	本工具按 $ref 路径精确定位，不会混淆；检查输出确认
用例数量偏少	嵌套模型未充分展开	增大 max_model_depth（默认 8），检查是否有循环引用
OAS3 requestBody 未解析	content 下非 application/json	当前仅处理 application/json，其他 MIME 类型跳过

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Limitations

1. OAS3 oneOf/anyOf/allOf — 不支持 composition 关键字，仅处理 properties 和 $ref
2. 非 JSON body — multipart/form-data、application/xml 等 content type 不处理
3. Security schemes — 不解析 OAS3 securitySchemes，认证用例为通用 401 检测
4. Response $ref — 响应字段仅提取顶层 properties，不递归展开嵌套 $ref
5. 描述约束依赖中文模式 — DESC_PATTERNS 默认面向中文描述，英文 API 需扩展正则

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Changelog

v1.2 (2026-03-23)

用例瘦身（Slim mode）

• 路径参数无效每接口 ≤1 条，自动跳过 regionId/az 等通用参数
• 空值/空数组用例仅对 required 字段生成
• --no-slim 可关闭 slim 模式输出全量

新增测试维度

• P0 未认证（401）：全局 1 条，网关层统一校验
• P1 分页边界：自动识别 pageNumber/pageSize 参数，生成 0 值/超限用例
• 正常流响应断言：200, assert: field != null，YAML 输出含 body.result.{field} != null

CRUD 生命周期链

• 自动从 operationId 推导 CRUD 链（create/describe/update/delete）
• Markdown 顶部输出链表格，建议端到端测试执行顺序
• Coverage report 输出链统计

OpenAPI 3.0 完整支持

• 解析 requestBody.content.application/json.schema
• 解析 #/components/schemas/ 引用
• 解析 servers[0].url 作为 basePath
• 响应字段从 content.application/json.schema 提取

LLM 自动补充

• auto-supplement 命令：自动构造结构化 JSON prompt
• parse_llm_supplement_response() 解析 LLM 返回结果
• prompt 含 operation_id、description、已提取约束、遗漏线索

v1.1 (2026-03-22)

• 三层约束提取（schema + description + fallback）
• 参数间约束检测（条件必填、值依赖、格式依赖、互斥）
• 多 body 参数独立展开
• 跨模块 $ref 解析（可配置 ref_version_dirs）
• 兜底审查报告 + "待 AI 审查"标记
• 覆盖率统计命令

v1.0 (2026-03-21)

• 初始版本
• Swagger 2.0 多文件解析
• P0/P1/P2 分层用例生成
• Markdown + YAML 输出

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Relationship to Other Skills

text

  OpenAPI 规范源文件
        │
        ├─────────────────┬──────────────────────┐
        ▼                 ▼                      ▼
  swagger-skill-python  api-case-gen        api-test-generator
  (合并/查询/调用)      (测试设计矩阵)       (可执行测试配置)
                              │                    │
                              ▼                    ▼
                        设计用例 (.md)         mqapitest YAML
                        + CRUD 链表格          + 响应断言
                        + 覆盖率报告           + 可直接执行
                        + 兜底审查清单
                        + LLM prompt
                              │
                              ▼
                        api-test-converter
                        (格式转换/统一)

---

Caveats

1. $ref 解析上下文切换 — 嵌套 $ref 以目标文件所在目录为基准解析，不回退到调用者目录。这是正确行为，但初次接触可能困惑
2. 多 body 参数 — Swagger 2.0 允许一个操作有多个 in: body 参数，每个都独立展开和生成用例
3. 兜底检测的误报 — 基于关键词匹配，可能标记实际不含约束的字段。误报无害，漏报才危险
4. 嵌套属性路径 — 用例中引用嵌套字段使用 dot 路径（如 spec.extension.aclMode），数组用 [] 后缀（如 items[].nodeCount）
5. slim 模式的取舍 — slim 减少低价值用例（空值/路径参数），如需全量覆盖用 --no-slim
6. CRUD 链推导基于命名 — 依赖 operationId 前缀匹配（create/describe/update/delete），非标准命名的接口不会被识别