我测试了所有AI Code Generator——这是最终赢家(一)

91 阅读8分钟

历经6个月、500多小时的严格测试,结果可能会让你大吃一惊

引言:这场盛大的AI Code Generator实验

2024年,AI驱动的开发工具领域迎来了爆发式增长。每周都有新工具发布、现有模型更新,以及关于突破性功能的大胆宣称。但在营销宣传的噱头之下,哪些工具才真正能为在职开发者带来价值呢?

我在50个不同的编程场景中测试了12款主流AI Code Generator,场景覆盖从简单的函数补全到复杂的架构决策。我跟踪了多个指标,包括准确率、速度、上下文感知能力以及实际应用价值。测试结果颠覆了我的固有认知,并找出了一个明显的赢家——而大多数开发者都忽略了它。

以下是我发现的所有内容,包括原始数据、测试方法,以及具有实际指导意义的见解——这些内容将改变你对AI辅助开发的认知和实践方式。

测试方法:我是如何开展这项实验的

挑战:实现公平对比

测试AI Code Generator不同于对传统软件进行基准测试。这类工具具有概率性、依赖上下文的特点,并且还在不断迭代更新。因此,我需要一套既严谨又实用的测试方法。

在研究了学术领域的测试方法并咨询了其他开发者后,我制定了一套全面的测试框架:

1. 测试类别与场景

我将测试划分为五个核心类别,这些类别均贴合真实开发工作场景:

  • 代码补全(权重30%)

    • 函数实现

    • 类方法补全

    • 算法实现

    • API集成

  • 代码生成(权重25%)

    • 根据描述创建新函数

    • 构建完整组件

    • 数据库 schema 生成

    • 测试用例创建

  • 调试与重构(权重20%)

    • Bug 识别与修复

    • 性能优化

    • 代码现代化改造

    • 安全漏洞检测

  • 文档与解释(权重15%)

    • 代码注释

    • README 生成

    • API 文档

    • 概念解释

  • 上下文感知(权重10%)

    • 多文件理解能力

    • 框架专属知识掌握度

    • 最佳实践遵循情况

    • 集成能力

2. 评估指标

在每个测试场景中,我都会跟踪以下指标:

  • 准确率:生成的代码能否正常运行?

  • 代码质量:代码结构是否清晰,是否遵循最佳实践?

  • 响应速度:工具的响应速度有多快?

  • 上下文理解:能否掌握更广泛的代码库上下文?

  • 创新性:能否提出创新性解决方案?

  • 一致性:多次尝试下,提供的代码质量是否保持稳定?

3. 真实测试环境

我将自己实际的开发项目作为测试场景:

  • 电商平台:基于 Node.js/React 的应用,代码量超 5 万行

  • 数据分析工具:基于 Python/Django 的后端,包含机器学习组件

  • 移动应用:基于 React Native + TypeScript 开发

  • DevOps 脚本:Bash、Docker 及 Kubernetes 配置文件

  • 开源库:JavaScript 工具库,配备完善的测试用例

4. 评分体系

每款工具在各项指标上的得分范围为 1-10 分,最终得分会根据各类别的重要性计算加权平均值。同时,我还记录了定性观察结果以及工具在实际场景中的可用性因素。

参赛选手:12 款接受测试的 AI Code Generator

在揭晓结果之前,先为大家介绍一下本次接受测试的工具及其核心特点:

  1. GitHub Copilot(每月 10 美元)

    1. 优势:深度 IDE 集成、出色的自动补全功能

    2. 支持平台:VS Code、JetBrains、Neovim

    3. 底层模型:OpenAI Codex

  2. ChatGPT-4(每月 20 美元)

    1. 优势:对话式界面、详尽的解释说明

    2. 支持平台:Web 界面、API

    3. 底层模型:GPT-4

  3. Claude(Anthropic,每月 20 美元)

    1. 优势:代码分析能力强、注重伦理考量

    2. 支持平台:Web 界面、API

    3. 底层模型:Claude-3

  4. Amazon CodeWhisperer(免费)

    1. 优势:AWS 集成、安全扫描功能

    2. 支持平台:多款 IDE

    3. 底层模型:亚马逊专有模型

  5. Google Bard/Gemini(免费)

    1. 优势:多模态能力、谷歌生态集成

    2. 支持平台:Web 界面

    3. 底层模型:Gemini

  6. Tabnine(每月 12 美元)

    1. 优势:注重隐私保护、提供本地模型选项

    2. 支持平台:多款 IDE

    3. 底层模型:多种模型

  7. Replit Ghostwriter(每月 7 美元)

    1. 优势:集成开发环境(IDE)

    2. 支持平台:Replit IDE

    3. 底层模型:多种模型

  8. Codeium(免费)

    1. 优势:提供免费版本、支持多编程语言

    2. 支持平台:多款 IDE

    3. 底层模型:专有模型

  9. Microsoft IntelliCode(免费)

    1. 优势:Visual Studio 集成、支持团队模型

    2. 支持平台:Visual Studio

    3. 底层模型:微软专有模型

  10. Sourcery(每月 10 美元)

1.  优势:专注于 Python 重构
2.  支持平台:Python 相关 IDE
    
3.  底层模型:Python 专用模型
    

11. CodeT5+(开源)

1.  优势:开源、可自定义
    
2.  支持平台:自托管
    
3.  底层模型:CodeT5+
    

12. DeepCode/Snyk(价格不定)

1.  优势:专注安全领域、擅长漏洞检测
    
2.  支持平台:多款 IDE
    
3.  底层模型:安全专用模型
    

详细测试结果:数据揭晓

第一轮:代码补全测试

测试内容:我在JavaScript、Python和TypeScript项目中,为每款工具设置了完全相同的代码补全场景。

场景示例:为数据分析仪表盘构建实时数据处理函数。

以下是我用于测试代码补全准确率的测试环境配置:

// Test scenario: Complete this function for processing user analytics
function processUserAnalytics(rawData, timeframe, filters) {
  // Validate inputs
  if (!rawData || !Array.isArray(rawData)) {
    throw new Error('Invalid raw data provided');
  }
  
  // Filter data by timeframe
  const startDate = new Date();
  startDate.setDate(startDate.getDate() - timeframe);
  
  const filteredData = rawData.filter(entry => {
    const entryDate = new Date(entry.timestamp);
    return entryDate >= startDate;
  });
  
  // AI tools were asked to complete the rest of this function
  // Expected: Group by user, calculate metrics, apply filters, return summary
}

代码补全测试结果:

第二轮:复杂代码生成测试

测试内容:根据自然语言描述生成完整可运行的解决方案。

测试场景:“创建一个React组件,实现拖放文件上传功能,需包含进度跟踪、错误处理和缩略图预览功能。”

以下是表现最佳的工具生成的解决方案:

GitHub Copilot的解决方案(含提示词引导):

import React, { useState, useCallback } from 'react';
import { useDropzone } from 'react-dropzone';
const FileUploader = ({ onUploadComplete, maxFiles = 5, maxSize = 10485760 }) => {
  const [files, setFiles] = useState([]);
  const [uploading, setUploading] = useState(false);
  const [uploadProgress, setUploadProgress] = useState({});
  const [errors, setErrors] = useState([]);
  const onDrop = useCallback((acceptedFiles, rejectedFiles) => {
    // Handle rejected files
    if (rejectedFiles.length > 0) {
      setErrors(rejectedFiles.map(file => `${file.file.name}: ${file.errors[0].message}`));
    }
    // Process accepted files
    const newFiles = acceptedFiles.map(file => ({
      id: Math.random().toString(36).substring(2),
      file,
      preview: URL.createObjectURL(file),
      status: 'pending'
    }));
    setFiles(prev => [...prev, ...newFiles].slice(0, maxFiles));
  }, [maxFiles]);
  const uploadFile = async (fileItem) => {
    const formData = new FormData();
    formData.append('file', fileItem.file);
    try {
      const response = await fetch('/api/upload', {
        method: 'POST',
        body: formData,
      });
      if (!response.ok) throw new Error('Upload failed');
      
      const result = await response.json();
      return result;
    } catch (error) {
      throw error;
    }
  };
  const handleUpload = async () => {
    setUploading(true);
    const pendingFiles = files.filter(f => f.status === 'pending');
    for (const fileItem of pendingFiles) {
      try {
        setUploadProgress(prev => ({ ...prev, [fileItem.id]: 0 }));
        
        const result = await uploadFile(fileItem);
        
        setFiles(prev => prev.map(f => 
          f.id === fileItem.id ? { ...f, status: 'completed', result } : f
        ));
        
        setUploadProgress(prev => ({ ...prev, [fileItem.id]: 100 }));
      } catch (error) {
        setFiles(prev => prev.map(f => 
          f.id === fileItem.id ? { ...f, status: 'error', error: error.message } : f
        ));
        setErrors(prev => [...prev, `${fileItem.file.name}: ${error.message}`]);
      }
    }
    setUploading(false);
    if (onUploadComplete) {
      onUploadComplete(files.filter(f => f.status === 'completed'));
    }
  };
  const { getRootProps, getInputProps, isDragActive } = useDropzone({
    onDrop,
    maxFiles,
    maxSize,
    accept: {
      'image/*': ['.jpeg', '.jpg', '.png', '.gif'],
      'application/pdf': ['.pdf']
    }
  });
  return (
    <div className="file-uploader">
      <div 
        {...getRootProps()} 
        className={`dropzone ${isDragActive ? 'active' : ''}`}
        style={{
          border: '2px dashed #ccc',
          borderRadius: '4px',
          padding: '20px',
          textAlign: 'center',
          backgroundColor: isDragActive ? '#f0f0f0' : 'white'
        }}
      >
        <input {...getInputProps()} />
        <p>Drag & drop files here, or click to select</p>
        <p>Maximum {maxFiles} files, {Math.round(maxSize / 1024 / 1024)}MB each</p>
      </div>
      {errors.length > 0 && (
        <div className="errors" style={{ color: 'red', marginTop: '10px' }}>
          {errors.map((error, idx) => <div key={idx}>{error}</div>)}
        </div>
      )}
      {files.length > 0 && (
        <div className="file-list" style={{ marginTop: '20px' }}>
          {files.map(fileItem => (
            <div key={fileItem.id} className="file-item" style={{ 
              display: 'flex', 
              alignItems: 'center', 
              marginBottom: '10px',
              padding: '10px',
              border: '1px solid #ddd',
              borderRadius: '4px'
            }}>
              {fileItem.file.type.startsWith('image/') && (
                <img 
                  src={fileItem.preview} 
                  alt="Preview" 
                  style={{ width: '50px', height: '50px', objectFit: 'cover', marginRight: '10px' }}
                />
              )}
              <div style={{ flex: 1 }}>
                <div>{fileItem.file.name}</div>
                <div style={{ fontSize: '12px', color: '#666' }}>
                  {Math.round(fileItem.file.size / 1024)}KB
                </div>
                {fileItem.status === 'pending' && uploadProgress[fileItem.id] !== undefined && (
                  <div style={{ width: '100%', backgroundColor: '#f0f0f0', borderRadius: '4px', marginTop: '5px' }}>
                    <div 
                      style={{ 
                        width: `${uploadProgress[fileItem.id]}%`, 
                        height: '8px', 
                        backgroundColor: '#007bff',
                        borderRadius: '4px'
                      }}
                    />
                  </div>
                )}
              </div>
              <div style={{ marginLeft: '10px' }}>
                {fileItem.status === 'completed' && <span style={{ color: 'green' }}>✓</span>}
                {fileItem.status === 'error' && <span style={{ color: 'red' }}>✗</span>}
                {fileItem.status === 'pending' && <span>⏳</span>}
              </div>
            </div>
          ))}
        </div>
      )}
      {files.length > 0 && (
        <button 
          onClick={handleUpload} 
          disabled={uploading || files.every(f => f.status !== 'pending')}
          style={{
            marginTop: '20px',
            padding: '10px 20px',
            backgroundColor: '#007bff',
            color: 'white',
            border: 'none',
            borderRadius: '4px',
            cursor: uploading ? 'not-allowed' : 'pointer'
          }}
        >
          {uploading ? 'Uploading...' : 'Upload Files'}
        </button>
      )}
    </div>
  );
};
export default FileUploader;

代码生成测试结果:

第三轮:调试与重构测试

测试内容:提供存在漏洞或效率低下的代码,要求工具识别问题并给出修复方案。

测试场景:以下是我提供给每款工具的问题代码:

// Buggy e-commerce cart calculation function
function calculateCartTotal(items, discounts, taxRate, shippingRules) {
  let total = 0;
  let weight = 0;
  
  for (let i = 0; i < items.length; i++) {
    let item = items[i];
    total += item.price * item.quantity;
    weight += item.weight * item.quantity;
    
    // Apply item-specific discounts
    if (item.discount) {
      total -= item.discount;
    }
  }
  
  // Apply cart-wide discounts
  for (let discount of discounts) {
    if (discount.type === 'percentage') {
      total = total - (total * discount.value);
    } else if (discount.type === 'fixed') {
      total -= discount.value;
    }
  }
  
  // Calculate shipping
  let shipping = 0;
  for (let rule of shippingRules) {
    if (weight >= rule.minWeight && weight <= rule.maxWeight) {
      shipping = rule.cost;
      break;
    }
  }
  
  // Add tax
  total = total + (total * taxRate);
  
  // Add shipping
  total += shipping;
  
  return total;
}

获胜者的解决方案(ChatGPT-4识别并修复了多个问题):

/**
 * Calculate cart total with proper error handling and precision
 * Issues found in original:
 * 1. No input validation
 * 2. Discount logic errors (percentage calculation wrong)
 * 3. No handling of negative totals
 * 4. Floating point precision issues
 * 5. Tax applied to discounted total instead of original
 * 6. No consideration of discount limits/minimum orders
 */
function calculateCartTotal(items, discounts = [], taxRate = 0, shippingRules = []) {
  // Input validation
  if (!Array.isArray(items) || items.length === 0) {
    throw new Error('Items must be a non-empty array');
  }
  
  if (typeof taxRate !== 'number' || taxRate < 0 || taxRate > 1) {
    throw new Error('Tax rate must be a number between 0 and 1');
  }
  
  let subtotal = 0;
  let totalWeight = 0;
  
  // Calculate subtotal and total weight
  for (const item of items) {
    if (!item.price || !item.quantity || item.price < 0 || item.quantity < 0) {
      throw new Error(`Invalid item: ${JSON.stringify(item)}`);
    }
    
    subtotal += Math.round((item.price * item.quantity) * 100) / 100;
    totalWeight += (item.weight || 0) * item.quantity;
    
    // Apply item-specific discounts (should be percentage or fixed amount per item)
    if (item.discount && item.discount > 0) {
      const itemTotal = item.price * item.quantity;
      const discountAmount = Math.min(item.discount, itemTotal); // Cap at item total
      subtotal -= Math.round(discountAmount * 100) / 100;
    }
  }
  
  // Apply cart-wide discounts to subtotal
  let discountedTotal = subtotal;
  for (const discount of discounts) {
    if (!discount.type || !discount.value) continue;
    
    // Check minimum order amount if specified
    if (discount.minimumOrder && subtotal < discount.minimumOrder) {
      continue;
    }
    
    if (discount.type === 'percentage') {
      if (discount.value > 0 && discount.value <= 1) {
        const discountAmount = discountedTotal * discount.value;
        discountedTotal -= Math.round(discountAmount * 100) / 100;
      }
    } else if (discount.type === 'fixed') {
      if (discount.value > 0) {
        discountedTotal -= Math.min(discount.value, discountedTotal); // Don't go negative
      }
    }
  }
  
  // Ensure total doesn't go negative after discounts
  discountedTotal = Math.max(0, discountedTotal);
  
  // Calculate shipping based on weight
  let shippingCost = 0;
  const applicableRule = shippingRules.find(rule => 
    totalWeight >= (rule.minWeight || 0) && 
    totalWeight <= (rule.maxWeight || Infinity)
  );
  
  if (applicableRule) {
    shippingCost = applicableRule.cost || 0;
  }
  
  // Apply free shipping rules
  if (applicableRule && applicableRule.freeShippingThreshold && 
      discountedTotal >= applicableRule.freeShippingThreshold) {
    shippingCost = 0;
  }
  
  // Calculate tax on discounted subtotal (not including shipping)
  const taxAmount = Math.round((discountedTotal * taxRate) * 100) / 100;
  
  // Calculate final total
  const finalTotal = Math.round((discountedTotal + taxAmount + shippingCost) * 100) / 100;
  
  return {
    subtotal: Math.round(subtotal * 100) / 100,
    discounts: Math.round((subtotal - discountedTotal) * 100) / 100,
    discountedSubtotal: discountedTotal,
    tax: taxAmount,
    shipping: shippingCost,
    total: finalTotal,
    weight: totalWeight
  };
}

调试测试结果:

第四轮:文档生成与解释测试

测试内容:为复杂代码生成完整的文档说明。

以下是我要求每款工具进行文档化的真实工具函数:

// Utility function that needed documentation
const memoizeWithTTL = (fn, ttl = 60000, keyGenerator = (...args) => JSON.stringify(args)) => {
  const cache = new Map();
  const timers = new Map();
  
  const clearEntry = (key) => {
    cache.delete(key);
    const timer = timers.get(key);
    if (timer) {
      clearTimeout(timer);
      timers.delete(key);
    }
  };
  
  const memoized = (...args) => {
    const key = keyGenerator(...args);
    
    if (cache.has(key)) {
      return cache.get(key);
    }
    
    const result = fn(...args);
    cache.set(key, result);
    
    const timer = setTimeout(() => clearEntry(key), ttl);
    timers.set(key, timer);
    
    return result;
  };
  
  memoized.clear = () => {
    for (const timer of timers.values()) {
      clearTimeout(timer);
    }
    cache.clear();
    timers.clear();
  };
  
  memoized.delete = (key) => clearEntry(key);
  memoized.has = (key) => cache.has(key);
  memoized.size = () => cache.size;
  
  return memoized;
};

文档生成测试结果: