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チュートリアル: Language Model API を使用して AI 駆動のコード注釈を生成する

このチュートリアルでは、AI 駆動のコードチューターを構築するための VS Code 拡張機能を作成する方法を学びます。Language Model (LM) API を使用してコードを改善するための提案を生成し、VS Code 拡張機能 API を活用して、ユーザーがホバーして詳細情報を確認できるインライン注釈としてエディターにシームレスに統合します。このチュートリアルを完了すると、VS Code でカスタム AI 機能を実装する方法がわかるようになります。

VS Code displaying custom annotations from GitHub Copilot as annotations

前提条件

このチュートリアルを完了するには、次のツールとアカウントが必要です。

拡張機能の雛形を作成する

まず、Yeoman と VS Code Extension Generator を使用して、開発準備が整った TypeScript または JavaScript プロジェクトの雛形を作成します。

npx --package yo --package generator-code -- yo code

新しい拡張機能ウィザードを完了するには、次のオプションを選択してください...

# ? What type of extension do you want to create? New Extension (TypeScript)
# ? What's the name of your extension? Code Tutor

### Press <Enter> to choose default for all options below ###

# ? What's the identifier of your extension? code-tutor
# ? What's the description of your extension? LEAVE BLANK
# ? Initialize a git repository? Yes
# ? Bundle the source code with webpack? No
# ? Which package manager to use? npm

# ? Do you want to open the new folder with Visual Studio Code? Open with `code`

正しいコマンドを含めるように package.json ファイルを修正する

雛形作成されたプロジェクトには、package.json ファイルに単一の "helloWorld" コマンドが含まれています。このコマンドは、拡張機能がインストールされるとコマンドパレットに表示されるものです。

"contributes": {
  "commands": [
      {
      "command": "code-tutor.helloWorld",
      "title": "Hello World"
      }
  ]
}

行に注釈を追加するコードチューター拡張機能を構築しているので、ユーザーがこれらの注釈をオン/オフに切り替えることができるコマンドが必要です。command および title プロパティを更新します。

"contributes": {
  "commands": [
      {
      "command": "code-tutor.annotate",
      "title": "Toggle Tutor Annotations"
      }
  ]
}

package.json は拡張機能のコマンドと UI 要素を定義しますが、src/extension.ts ファイルは、これらのコマンドに対して実行されるコードを記述する場所です。

src/extension.ts ファイルを開き、registerCommand メソッドを package.json ファイルの command プロパティと一致するように変更します。

const disposable = vscode.commands.registerCommand('code-tutor.annotate', () => {

F5 を押して拡張機能を実行します。これにより、拡張機能がインストールされた新しい VS Code インスタンスが開きます。⇧⌘P (Windows, Linux Ctrl+Shift+P) を押してコマンドパレットを開き、「tutor」を検索します。「Tutor Annotations」コマンドが表示されるはずです。

The "Toggle Tutor Annotations" command in the VS Code Command Palette

「Tutor Annotations」コマンドを選択すると、「Hello World」通知メッセージが表示されます。

The message 'Hello World from Code Tutor' displayed in a notification

"annotate" コマンドを実装する

コードチューターの注釈を機能させるには、コードを送信して注釈を提供するように依頼する必要があります。これを 3 つのステップで行います。

  1. ユーザーが開いている現在のタブから行番号付きのコードを取得します。
  2. そのコードを Language Model API に、注釈の提供方法をモデルに指示するカスタムプロンプトとともに送信します。
  3. 注釈を解析し、エディターに表示します。

ステップ 1: 行番号付きのコードを取得する

現在のタブからコードを取得するには、ユーザーが開いているタブへの参照が必要です。これは、registerCommand メソッドを registerTextEditorCommand に変更することで取得できます。これら 2 つのコマンドの違いは、後者がユーザーが開いているタブへの参照 (TextEditor と呼ばれる) を提供することです。

const disposable = vscode.commands.registerTextEditorCommand('code-tutor.annotate', async (textEditor: vscode.TextEditor) => {

これで、textEditor 参照を使用して、「表示可能なエディタースペース」内のすべてのコードを取得できます。これは画面に表示できるコードであり、表示可能なエディタースペースの上または下にあるコードは含まれません。

次のメソッドを extension.ts ファイルの末尾にある export function deactivate() { } 行のすぐ上に追加します。

function getVisibleCodeWithLineNumbers(textEditor: vscode.TextEditor) {
  // get the position of the first and last visible lines
  let currentLine = textEditor.visibleRanges[0].start.line;
  const endLine = textEditor.visibleRanges[0].end.line;

  let code = '';

  // get the text from the line at the current position.
  // The line number is 0-based, so we add 1 to it to make it 1-based.
  while (currentLine < endLine) {
    code += `${currentLine + 1}: ${textEditor.document.lineAt(currentLine).text} \n`;
    // move to the next line position
    currentLine++;
  }
  return code;
}

このコードは、TextEditor の visibleRanges プロパティを使用して、エディターに現在表示されている行の位置を取得します。次に、最初の行の位置から最後の行の位置まで移動し、各コード行を行番号ととも​​に文字列に追加します。最後に、行番号付きの表示可能なコードをすべて含む文字列を返します。

これで、code-tutor.annotate コマンドからこのメソッドを呼び出すことができます。コマンドの実装を次のように変更します。

const disposable = vscode.commands.registerTextEditorCommand(
  'code-tutor.annotate',
  async (textEditor: vscode.TextEditor) => {
    // Get the code with line numbers from the current editor
    const codeWithLineNumbers = getVisibleCodeWithLineNumbers(textEditor);
  }
);

ステップ 2: コードとプロンプトを Language Model API に送信する

次のステップは、GitHub Copilot 言語モデルを呼び出し、ユーザーのコードを注釈を作成する指示とともに送信することです。

これを行うには、まず使用するチャットモデルを指定する必要があります。ここでは 4o を選択します。これは、構築しているインタラクションの種類に対して高速かつ高性能なモデルであるためです。

const disposable = vscode.commands.registerTextEditorCommand(
  'code-tutor.annotate',
  async (textEditor: vscode.TextEditor) => {
    // Get the code with line numbers from the current editor
    const codeWithLineNumbers = getVisibleCodeWithLineNumbers(textEditor);

    // select the 4o chat model
    let [model] = await vscode.lm.selectChatModels({
      vendor: 'copilot',
      family: 'gpt-4o'
    });
  }
);

モデルに注釈を作成するように指示し、応答をどのような形式にするかを指示する指示 (または「プロンプト」) が必要です。次のコードをファイルの先頭のインポートのすぐ下に追加します。

const ANNOTATION_PROMPT = `You are a code tutor who helps students learn how to write better code. Your job is to evaluate a block of code that the user gives you and then annotate any lines that could be improved with a brief suggestion and the reason why you are making that suggestion. Only make suggestions when you feel the severity is enough that it will impact the readability and maintainability of the code. Be friendly with your suggestions and remember that these are students so they need gentle guidance. Format each suggestion as a single JSON object. It is not necessary to wrap your response in triple backticks. Here is an example of what your response should look like:

{ "line": 1, "suggestion": "I think you should use a for loop instead of a while loop. A for loop is more concise and easier to read." }{ "line": 12, "suggestion": "I think you should use a for loop instead of a while loop. A for loop is more concise and easier to read." }
`;

これは、言語モデルに注釈を生成する方法を指示する特別なプロンプトです。また、モデルが応答をどのようにフォーマットする必要があるかの例も含まれています。これらの例 (「マルチショット」とも呼ばれます) は、応答の形式を定義できるようにするものであり、それによって応答を解析して注釈として表示できます。

メッセージを配列でモデルに渡します。この配列には、必要な数のメッセージを含めることができます。この場合、プロンプトと、その後にユーザーの行番号付きコードが含まれています。

const disposable = vscode.commands.registerTextEditorCommand(
  'code-tutor.annotate',
  async (textEditor: vscode.TextEditor) => {
    // Get the code with line numbers from the current editor
    const codeWithLineNumbers = getVisibleCodeWithLineNumbers(textEditor);

    // select the 4o chat model
    let [model] = await vscode.lm.selectChatModels({
      vendor: 'copilot',
      family: 'gpt-4o'
    });

    // init the chat message
    const messages = [
      vscode.LanguageModelChatMessage.User(ANNOTATION_PROMPT),
      vscode.LanguageModelChatMessage.User(codeWithLineNumbers)
    ];
  }
);

メッセージをモデルに送信するには、まず選択したモデルが利用可能であることを確認する必要があります。これは、拡張機能の準備ができていない場合や、ユーザーが GitHub Copilot にサインインしていない場合に対処します。次に、メッセージをモデルに送信します。

const disposable = vscode.commands.registerTextEditorCommand(
  'code-tutor.annotate',
  async (textEditor: vscode.TextEditor) => {
    // Get the code with line numbers from the current editor
    const codeWithLineNumbers = getVisibleCodeWithLineNumbers(textEditor);

    // select the 4o chat model
    let [model] = await vscode.lm.selectChatModels({
      vendor: 'copilot',
      family: 'gpt-4o'
    });

    // init the chat message
    const messages = [
      vscode.LanguageModelChatMessage.User(ANNOTATION_PROMPT),
      vscode.LanguageModelChatMessage.User(codeWithLineNumbers)
    ];

    // make sure the model is available
    if (model) {
      // send the messages array to the model and get the response
      let chatResponse = await model.sendRequest(
        messages,
        {},
        new vscode.CancellationTokenSource().token
      );

      // handle chat response
      await parseChatResponse(chatResponse, textEditor);
    }
  }
);

チャット応答はフラグメントとして届きます。これらのフラグメントには通常、単語が 1 つ含まれていますが、句読点のみが含まれる場合もあります。応答がストリーミングされるときに注釈を表示するには、完全な注釈が得られるまで待ってから表示する必要があります。モデルに応答を返すように指示した方法により、閉じ括弧 } が表示されたら、完全な注釈が得られたことがわかります。その後、注釈を解析してエディターに表示できます。

不足している parseChatResponse 関数を extension.ts ファイルの getVisibleCodeWithLineNumbers メソッドの上に追​​加します。

async function parseChatResponse(
  chatResponse: vscode.LanguageModelChatResponse,
  textEditor: vscode.TextEditor
) {
  let accumulatedResponse = '';

  for await (const fragment of chatResponse.text) {
    accumulatedResponse += fragment;

    // if the fragment is a }, we can try to parse the whole line
    if (fragment.includes('}')) {
      try {
        const annotation = JSON.parse(accumulatedResponse);
        applyDecoration(textEditor, annotation.line, annotation.suggestion);
        // reset the accumulator for the next line
        accumulatedResponse = '';
      } catch (e) {
        // do nothing
      }
    }
  }
}

注釈を実際に表示するための最後のメソッドが必要です。VS Code では、これらは「装飾」と呼ばれます。次のメソッドを extension.ts ファイルの parseChatResponse メソッドの上に追​​加します。

function applyDecoration(editor: vscode.TextEditor, line: number, suggestion: string) {
  const decorationType = vscode.window.createTextEditorDecorationType({
    after: {
      contentText: ` ${suggestion.substring(0, 25) + '...'}`,
      color: 'grey'
    }
  });

  // get the end of the line with the specified line number
  const lineLength = editor.document.lineAt(line - 1).text.length;
  const range = new vscode.Range(
    new vscode.Position(line - 1, lineLength),
    new vscode.Position(line - 1, lineLength)
  );

  const decoration = { range: range, hoverMessage: suggestion };

  vscode.window.activeTextEditor?.setDecorations(decorationType, [decoration]);
}

このメソッドは、モデルから解析された注釈を受け取り、それを使用して装飾を作成します。これは、最初に装飾の外観を指定する TextEditorDecorationType を作成することによって行われます。この場合、グレーの注釈を追加し、25 文字に切り捨てます。ユーザーがメッセージにカーソルを合わせると、完全なメッセージが表示されます。

次に、装飾を表示する場所を設定します。注釈で指定された行番号と、行の末尾に表示する必要があります。

最後に、アクティブなテキストエディターに装飾を設定します。これがエディターに注釈が表示される原因です。

拡張機能がまだ実行中の場合は、デバッグバーの緑色の矢印を選択して再起動します。デバッグセッションを閉じた場合は、F5 を押して拡張機能を実行します。新しく開いた VS Code ウィンドウインスタンスでコードファイルを開きます。コマンドパレットから「Toggle Tutor Annotations」を選択すると、コード注釈がエディターに表示されるはずです。

A code file with annotations from GitHub Copilot

エディターのタイトルバーにボタンを追加する

コマンドパレット以外の場所からコマンドを呼び出せるようにすることができます。この場合、ユーザーが注釈を簡単に切り替えられるように、現在のタブの上部にボタンを追加できます。

これを行うには、package.json の "contributes" 部分を次のように変更します。

"contributes": {
  "commands": [
    {
      "command": "code-tutor.annotate",
      "title": "Toggle Tutor Annotations",
      "icon": "$(comment)"
    }
  ],
  "menus": {
    "editor/title": [
      {
        "command": "code-tutor.annotate",
        "group": "navigation"
      }
    ]
  }
}

これにより、エディターのタイトルバーのナビゲーション領域 (右側) にボタンが表示されます。「icon」は Product Icon Reference から取得されます。

緑色の矢印で拡張機能を再起動するか、拡張機能がまだ実行されていない場合は F5 を押します。「Toggle Tutor Annotations」コマンドをトリガーするコメントアイコンが表示されるはずです。

A comment icon appears in the title bar of the active tab in VS Code

次のステップ

このチュートリアルでは、Language Model API を使用して AI をエディターに統合する VS Code 拡張機能を作成する方法を学びました。VS Code 拡張機能 API を使用して、現在のタブからコードを取得し、カスタムプロンプトとともにモデルに送信し、デコレーターを使用してモデルの結果を解析してエディターに直接表示しました。

次に、コードチューター拡張機能を拡張して、チャット参加者を含めることもできます。これにより、ユーザーは GitHub Copilot チャットインターフェイスを介して拡張機能と直接対話できるようになります。また、VS Code のすべての API を調べて、エディターでカスタム AI エクスペリエンスを構築する新しい方法を探索することもできます。

このチュートリアルの完全なソースコードは、vscode-extensions-sample リポジトリにあります。