Backend Bugfix Workflow Skill

本 skill 提供后端测试 bugfix 的完整工作流知识，包括错误分类体系、置信度评分系统和 TDD 最佳实践。

错误分类体系

后端测试失败主要分为以下类型（按频率排序）：

1. 数据库错误（30%）

症状：数据库连接失败、查询错误、事务问题

识别特征：

• IntegrityError、OperationalError
• sqlalchemy.exc.* 异常
• UNIQUE constraint failed
• 事务未提交或未回滚

解决策略：正确处理事务边界

# Before - 事务未正确处理
def create_user(db: Session, user: UserCreate):
    db_user = User(**user.dict())
    db.add(db_user)
    db.commit()  # 失败时无回滚
    return db_user

# After - 使用 try/except 确保事务安全
def create_user(db: Session, user: UserCreate):
    try:
        db_user = User(**user.dict())
        db.add(db_user)
        db.commit()
        db.refresh(db_user)
        return db_user
    except IntegrityError:
        db.rollback()
        raise HTTPException(status_code=409, detail="User already exists")

2. 验证错误（25%）

症状：输入验证失败、Schema 不匹配

识别特征：

• ValidationError
• pydantic.error_wrappers
• 422 Unprocessable Entity
• field required 错误

解决策略：完善 Pydantic Schema

# Before - 缺少验证
class UserCreate(BaseModel):
    email: str  # 没有格式验证

# After - 使用 Pydantic 验证器
class UserCreate(BaseModel):
    email: EmailStr

    @field_validator('email')
    @classmethod
    def email_must_be_valid(cls, v):
        if not v or '@' not in v:
            raise ValueError('Invalid email format')
        return v.lower()

3. API 错误（20%）

症状：端点返回错误状态码、路由不匹配

识别特征：

• HTTPException
• 404 Not Found、405 Method Not Allowed
• 响应格式不符合预期

解决策略：检查路由定义和请求方法

# 确保端点定义正确
@router.get("/users/{user_id}", response_model=UserResponse)
async def get_user(user_id: int, db: Session = Depends(get_db)):
    user = db.query(User).filter(User.id == user_id).first()
    if not user:
        raise HTTPException(status_code=404, detail="User not found")
    return user

4. 认证错误（10%）

症状：认证失败、权限不足

识别特征：

• 401 Unauthorized
• 403 Forbidden
• Token 相关错误
• credentials 验证失败

解决策略：检查认证流程和 Token 处理

# 确保 Token 验证正确
async def get_current_user(token: str = Depends(oauth2_scheme)):
    try:
        payload = jwt.decode(token, SECRET_KEY, algorithms=[ALGORITHM])
        user_id: str = payload.get("sub")
        if user_id is None:
            raise credentials_exception
    except JWTError:
        raise credentials_exception
    return user_id

5. 异步错误（8%）

症状：异步操作超时、并发问题

识别特征：

• TimeoutError
• CancelledError
• asyncio 相关异常
• 缺少 await 关键字

解决策略：正确使用 async/await

# Before - 忘记 await
async def get_data():
    result = fetch_from_external_api()  # 缺少 await
    return result

# After - 正确等待异步操作
async def get_data():
    result = await fetch_from_external_api()
    return result

6. 配置错误（5%）

症状：配置加载失败、环境变量缺失

识别特征：

• KeyError
• environment 相关错误
• settings 加载失败

解决策略：使用 Pydantic Settings 管理配置

from pydantic_settings import BaseSettings

class Settings(BaseSettings):
    database_url: str
    secret_key: str

    class Config:
        env_file = ".env"

settings = Settings()

置信度评分系统

评分标准（0-100）

分数	级别	行为
80+	高	自动执行
60-79	中	标记验证后继续
40-59	低	暂停询问用户
<40	不确定	停止收集信息

置信度计算

置信度 = 证据质量(40%) + 模式匹配(30%) + 上下文完整性(20%) + 可复现性(10%)

证据质量：

• 高：有完整堆栈、行号、可稳定复现
• 中：有错误信息但缺上下文
• 低：仅有模糊描述

模式匹配：

• 高：完全匹配已知错误模式
• 中：部分匹配
• 低：未知错误类型

上下文完整性：

• 高：测试代码 + 源代码 + 配置 + 数据库 Schema
• 中：只有测试或源代码
• 低：只有错误信息

可复现性：

• 高：每次运行都复现
• 中：偶发（可能与数据或并发相关）
• 低：环境相关

TDD 流程

RED Phase（写失败测试）

import pytest
from fastapi.testclient import TestClient

def test_create_user_duplicate_email(client: TestClient, db_session):
    """测试重复邮箱应返回 409"""
    # 1. 设置前置条件
    client.post("/api/users", json={"email": "test@example.com", "name": "User 1"})

    # 2. 执行被测操作
    response = client.post("/api/users", json={"email": "test@example.com", "name": "User 2"})

    # 3. 断言期望结果
    assert response.status_code == 409
    assert "already exists" in response.json()["detail"]

GREEN Phase（最小实现）

# 只写让测试通过的最小代码
# 不要优化，不要添加额外功能
def create_user(db: Session, user: UserCreate):
    existing = db.query(User).filter(User.email == user.email).first()
    if existing:
        raise HTTPException(status_code=409, detail="User already exists")
    # ... 创建用户逻辑

REFACTOR Phase（重构）

# 改善代码结构
# 保持测试通过
# 消除重复
# 提取公共逻辑到服务层

质量门禁

检查项	标准
测试通过率	100%
代码覆盖率	>= 90%
新代码覆盖率	100%
Lint (flake8)	无错误
TypeCheck (mypy)	无错误

pytest 常用模式

Fixtures

@pytest.fixture
def db_session():
    """创建测试数据库会话"""
    engine = create_engine("sqlite:///:memory:")
    Base.metadata.create_all(engine)
    Session = sessionmaker(bind=engine)
    session = Session()
    yield session
    session.close()

@pytest.fixture
def client(db_session):
    """创建测试客户端"""
    def override_get_db():
        yield db_session
    app.dependency_overrides[get_db] = override_get_db
    return TestClient(app)

异步测试

import pytest

@pytest.mark.asyncio
async def test_async_operation():
    result = await some_async_function()
    assert result is not None

参数化测试

@pytest.mark.parametrize("status_code,detail", [
    (400, "Invalid input"),
    (404, "Not found"),
    (409, "Already exists"),
])
def test_error_responses(client, status_code, detail):
    # 测试多种错误场景
    pass

常用命令

# 运行后端测试
make test TARGET=backend

# 运行特定测试
make test TARGET=backend FILTER=test_create_user

# 或使用 pytest 直接运行
pytest tests/ -k "test_create_user" -v

# 覆盖率检查
pytest --cov=app --cov-report=term-missing --cov-fail-under=90

# Lint 检查
flake8 app/ tests/

# 类型检查
mypy app/

# 完整 QA
make qa

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• 测试最佳实践：关键词 "testing", "pytest", "backend"
• 数据库操作：关键词 "database", "sqlalchemy", "transaction"
• API 设计：关键词 "api", "endpoint", "fastapi"
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