ingFang SC", system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;letter-spacing: 0.578px;margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;font-size: 22px;padding-bottom: 12px;"> ingFang SC", system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;letter-spacing: 0.578px;margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;font-size: 22px;padding-bottom: 12px;">一、如何使用简单指令生成高质量代码ingFang SC", system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;color: rgb(31, 35, 41);margin: 0px 0px 4px;word-break: break-all;min-height: 20px;">Cursor/Windsurf/Augment/RooCode/Cline 等工具能够快速生成代码,但是如何保证代码简单可靠,并且方便维护,我们可以使用一下简单的指令达到效果。ingFang SC", system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;color: rgb(31, 35, 41);margin: 0px 0px 4px;word-break: break-all;min-height: 20px;"> ingFang SC", system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;color: rgb(31, 35, 41);margin: 0px 0px 4px;word-break: break-all;min-height: 20px;">指令Prompt如下:你是一个优秀的技术架构师和优秀的程序员,在进行架构分析、功能模块分析,以及进行编码的时候,请遵循如下规则: 1. 分析问题和技术架构、代码模块组合等的时候请遵循“第一性原理” 2. 在编码的时候,请遵循 “DRY原则”、“KISS原则”、“SOLID原则”、“YAGNI原则” 3. 如果单独的类、函数或代码文件超过500行,请进行识别分解和分离,在识别、分解、分离的过程中青遵循以上原则 ingFang SC", system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;color: rgb(31, 35, 41);margin: 0px 0px 4px;word-break: break-all;min-height: 20px;"> ingFang SC", system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;color: rgb(31, 35, 41);margin: 0px 0px 4px;word-break: break-all;min-height: 20px;">整个指令里最关键的就是:第一性原理、“DRY原则”、“KISS原则”、“SOLID原则”、“YAGNI原则”ingFang SC", system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;color: rgb(31, 35, 41);margin: 0px 0px 4px;word-break: break-all;min-height: 20px;">这些优秀前人总结的方法论才是核心基石,让AI大模型更容易理解你的目标和要求。ingFang SC", system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;color: rgb(31, 35, 41);margin: 0px 0px 4px;word-break: break-all;min-height: 20px;"> ingFang SC", system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;color: rgb(31, 35, 41);margin: 0px 0px 4px;word-break: break-all;min-height: 20px;">看起来是这么简单的指令,那么到底主要有什么用途,就需要我们逐个分析这些原则的底层逻辑。
二、这些原则的底层原理
“第一性原理” | 分析问题的方法论
我们大部分习惯都是采用归纳法,“第一性原理”是一种不同于“归纳法”的一种分析问题的方法论。
第一性原理(First-Principles Thinking)是一种回归事物本质的思维方式,主张从最基本的、不可再简化的真理或物理定律出发,通过逻辑演绎推导出解决方案,而非依赖经验或类比推理。
本质追溯:将问题拆解至最底层的物理或逻辑基础(如量子力学方程、数学公理等),重新构建解决方案。 哲学起源:由亚里士多德在《形而上学 》中提出,认为每个系统存在一个不可违背的基本命题。 现代应用:因埃隆·马斯克的实践广为人知(如SpaceX火箭成本优化、特斯拉电池设计)。 对应计算机科学的可计算性边界 ,如分布式领域的 CAP 定理成为架构设计第一性。谷歌基于分布式系统基础理论重构 GFS,Rust 语言依据内存物理特性设计所有权模型。
演绎法主导:从基本假设出发逻辑推导,而非归纳法(如“所有植物细胞有核”的观察结论)。 跨学科性:适用于物理学、经济学、法学等领域(如刑法中区分诈骗与盗窃的本质特征)。 反经验主义:拒绝“行业惯例”或“历来如此”的思维惯性。
| 维度 | 第一性原理 | 归纳法 | | 逻辑基础 | 演绎推理(从原理到结论) | 经验总结(从现象到规律) | | 可靠性 | 理论自洽,但依赖初始假设正确性 | 依赖样本代表性,可能以偏概全 | | 典型案例 | 孟德尔遗传定律的假说演绎 | 施莱登“植物细胞均有核”的观察结论 |
架构设计: - 云原生调度系统:从量子退相干理论出发设计容器编排策略,突破传统时间片轮转局限
- 数据库引擎:基于熵增定律重构WAL日志机制,实现物理级崩溃一致性
开发范式: - 微服务治理:用网络拓扑流形分析替代经验性熔断阈值
- AI工程化:依据信息瓶颈理论设计模型服务网格
协议创新: - 区块链共识:基于相对论时空约束重构BFT算法
- 边缘计算:从麦克斯韦方程组推导节点通信拓扑
计算成本高:如量子力学第一性原理计算需大量算力。 抽象难度大:复杂问题(如社会现象)难以拆解到本质层面。 过度简化风险:可能忽略现实中的非线性或混沌因素。
DRY - 不要重复你自己 | 软件开发原则
DRY(Don't Repeat Yourself)原则是软件开发中的一项核心设计原则,直译为“不要重复自己”,其核心思想是**系统的每一个功能或逻辑应该有且仅有一个明确的实现**,避免代码或信息的冗余。以下是关键解析:
1.核心定义 唯一性:每个功能/逻辑应在系统中仅实现一次,重复出现时应抽象为可复用的模块(如函数、类、服务)。 来源:由《程序员修炼之道》首次提出,强调通过抽象减少重复。
2.核心价值 可维护性:修改逻辑时只需调整一处,降低错误风险。 可读性:减少冗余代码,提升结构清晰度。 一致性:确保相同功能的行为统一。
3.常见应用场景 代码复用:将重复逻辑封装成函数或工具类(如用户登录校验、数据转换)。 数据管理:避免存储重复数据,确保单一数据源。 配置集中化:使用配置文件而非硬编码。
4.需警惕的陷阱 过度抽象:未明确重复需求时过早抽象会增加复杂度。 忽略上下文:看似重复的代码可能因业务差异需独立实现(如校验规则相似但后续扩展不同)。 一次性代码:硬编码或复制粘贴虽表面不重复,实则增加维护成本。
5.与其他原则的关系 与KISS/YAGNI:DRY追求复用,但需平衡简洁性(KISS)和“不做过度设计”(YAGNI)。 与单一职责:避免为复用而合并功能,导致职责混杂。
DRY原则的本质是**通过合理抽象提升效率**,而非机械消除重复。实践中需结合具体上下文判断是否重复,并权衡抽象成本与收益。
KISS(Keep It Simple, Stupid)原则是一种广泛适用于工程设计、软件开发等领域的核心设计原则,其核心思想是**通过简化设计提升系统的可靠性、可维护性和用户体验**。以下是关键解析:
KISS - 保持简单 | 软件开发原则
1.核心定义 直译:“保持简单,连傻瓜都能懂”(Keep It Simple, Stupid),强调设计应尽可能简单明了,避免不必要的复杂性。 它是由洛克希德公司工程师凯利·约翰逊(U-2侦察机设计者)提出,最初要求工具设计必须让普通机械师能轻松修理。
2.核心价值 降低复杂度:简单设计更易理解、调试和维护,减少错误率。 提升效率:减少开发时间和资源消耗,避免过度设计。 优化体验:在用户体验(如产品设计)中,简单性直接关联易用性。
3.实践建议 代码层面: - 避免过度抽象和嵌套逻辑,优先使用清晰直白的实现。
- 限制函数/类规模(如方法不超过30-40行)。
设计层面: - 合并相似功能,减少冗余零件(如产品设计中去除非必要部件)。
- 遵循单一职责原则,确保模块功能聚焦。
沟通与管理:
4.常见误区 与简陋混淆:简单≠功能缺失,而是通过合理抽象实现高效。 过早优化:避免为“未来可能的需求”增加复杂性(参考YAGNI原则)。 忽视上下文:需平衡简单性与实际需求(如高性能场景可能需特定优化)。
5.与其他原则的关系 与奥卡姆剃刀:均倡导简洁,但KISS关注**方法实现**,奥卡姆剃刀侧重**理论假设**。 与DRY原则:DRY解决代码重复,KISS解决过度设计,两者互补。
KISS原则的本质是**以简驭繁**,通过聚焦核心需求、减少非必要复杂性,构建更健壮的系统。其应用需结合具体场景,避免机械简化。
SOLID - 面向对象编程的五个原则 | 软件开发原则
SOLID 原则是面向对象编程和设计的五个核心原则,旨在提高代码的可维护性、灵活性和可扩展性。它是由 由罗伯特·C·马丁(Uncle Bob)在2000年代初总结推广,源于20世纪80年代的面向对象实践。
1.单一职责原则(SRP) 定义:一个类应该只有一个引起它变化的原因,即只负责一项功能。 作用:降低复杂度,提高代码可读性和可测试性。 示例:将用户数据存储和检索拆分为两个独立类(UserSaver和UserRetriever)。
2.开闭原则(OCP) 定义:软件实体应对扩展开放,对修改关闭。通过抽象和多态实现新功能,而非修改现有代码。 作用:减少修改风险,提升系统稳定性。 示例:使用抽象类或接口扩展纳税计算逻辑,而非直接修改原有计算类。
3.里氏替换原则(LSP) 定义:子类必须能替换父类且不破坏程序正确性。 作用:确保继承关系的合理性,增强代码可预测性。 示例:正方形类继承矩形类时,需保证面积计算逻辑一致。
4.接口隔离原则(ISP) 定义:客户端不应依赖它不需要的接口。应设计小而专的接口。 作用:减少冗余依赖,提高灵活性。 示例:将大型“用户操作接口”拆分为“登录接口”和“注册接口”。
5.依赖倒置原则(DIP) 定义:高层模块不应依赖低层模块,二者应依赖抽象。 作用:降低耦合度,便于测试和扩展。 示例:通过依赖注入(DI)将数据库操作抽象为接口。
核心价值 可维护性:通过模块化设计减少修改成本。 可扩展性:支持灵活添加新功能。 复用性:高内聚、低耦合的代码更易复用。
实际应用 在微服务、云原生架构中仍适用,如SRP指导微服务单一功能设计,DIP支持依赖注入解耦。 遵循SOLID原则能显著提升代码质量,但需结合实际场景避免过度设计(如YAGNI原则)。
YAGNI - 你不会需要它 | 软件开发原则
YAGNI(You Ain't Gonna Need It)原则是软件开发中的一项核心实践,强调**只实现当前明确需要的功能,避免过度设计和过早优化**。
1.核心思想 专注当下:仅实现当前需求,不预测未来可能用到的功能。 避免浪费:减少因编写未经验证的功能而浪费的时间和资源。
2.核心价值 简化代码:降低复杂度和维护成本。 提高效率:集中资源解决实际问题,加快交付速度。 灵活适应:需求变化时更容易调整,避免被冗余代码束缚。
3.与KISS原则的区别 YAGNI:解决“要不要做”(避免实现当前不需要的功能)。 KISS:解决“如何做”(用最简单的方式实现当前功能)。
4.常见应用场景 避免过度设计:例如系统当前仅需Redis存储配置,不必提前实现ZooKeeper支持(但需预留扩展点)。 拒绝冗余依赖:不提前引入未使用的第三方库。
5.潜在陷阱 忽视架构:需平衡“不做过度设计”与保持代码可扩展性(如遵循SOLID原则)。 忽略非功能性需求:如性能、安全性等仍需提前考虑。
6.实践建议 需求验证:明确核心需求优先级,避免基于猜测开发。 持续迭代:通过用户反馈逐步完善功能,而非一次性过度设计。
YAGNI原则倡导**以实际需求驱动开发**,是一种实用主义的敏捷实践,需结合项目上下文灵活应用。
三、在软件开发中实践这些原则
假设我们需要一个也用户系统的程序实现,我们遵循这些原则生成对应实现:
遵循第一性原理、“DRY原则”、“KISS原则”、“SOLID原则”、“YAGNI原则”生成的示例代码如下: packagemain import( "fmt" )
// 用户接口,遵循单一职责原则和开闭原则 typeUserinterface{ GetID()int GetName()string GetEmail()string }
// 具体用户结构体 typeConcreteUserstruct{ id int name string emailstring }
func(u *ConcreteUser)GetID()int{ returnu.id }
func(u *ConcreteUser)GetName()string{ returnu.name }
func(u *ConcreteUser)GetEmail()string{ returnu.email }
// 用户管理接口,遵循接口隔离原则 typeUserManagerinterface{ AddUser(user User) GetUserByID(idint) User GetAllUsers() []User }
// 具体的用户管理结构体 typeConcreteUserManagerstruct{ usersmap[int]User }
// 创建用户管理实例的工厂函数,遵循 DRY 原则 funcNewConcreteUserManager()*ConcreteUserManager { return&ConcreteUserManager{ users:make(map[int]User), } }
func(um *ConcreteUserManager)AddUser(user User) { um.users[user.GetID()] = user }
func(um *ConcreteUserManager)GetUserByID(idint) User { returnum.users[id] }
func(um *ConcreteUserManager)GetAllUsers() []User { varallUsers []User for_, user :=rangeum.users { allUsers =append(allUsers, user) } returnallUsers }
// 打印用户信息的函数,遵循 KISS 原则 funcprintUserInfo(user User){ fmt.Printf("用户 ID: %d, 姓名: %s, 邮箱: %s\n", user.GetID(), user.GetName(), user.GetEmail()) }
// 主函数,展示功能使用 funcmain(){ // 创建用户管理实例 userManager := NewConcreteUserManager()
// 创建用户 user1 := &ConcreteUser{ id: 1, name: "Alice", email:"alice@example.com", } user2 := &ConcreteUser{ id: 2, name: "Bob", email:"bob@example.com", }
// 添加用户到用户管理系统 userManager.AddUser(user1) userManager.AddUser(user2)
// 获取单个用户信息 retrievedUser := userManager.GetUserByID(1) ifretrievedUser !=nil{ printUserInfo(retrievedUser) }
// 获取所有用户信息 allUsers := userManager.GetAllUsers() fmt.Println("所有用户信息:") for_, user :=rangeallUsers { printUserInfo(user) } }
以下是采用 Go 语言编写的用户系统代码示例,展示如何遵循“第一性原理”“DRY 原则”“KISS 原则”“SOLID 原则”“YAGNI 原则”。
第一性原理- 本质追溯:从用户系统最基本的概念“用户”和“用户管理”出发,定义了用户接口和用户管理接口,这是用户系统的核心逻辑基础。如同从最基本的物理定律构建解决方案,我们基于这些基本概念演绎出整个系统的功能。
- 演绎法主导:先定义抽象的接口,再逐步实现具体的结构体和方法,从基本的抽象概念演绎出具体的功能。例如,从用户接口演绎出具体用户结构体的实现。
DRY 原则- 唯一性:创建用户管理实例的工厂函数NewConcreteUserManager避免了在多个地方重复创建用户管理实例的逻辑,将创建逻辑封装在一个函数中,实现了代码的复用。
KISS 原则- 简单设计:打印用户信息的函数printUserInfo非常简单直接,直接获取用户信息并打印,没有复杂的嵌套逻辑,符合 KISS 原则中保持简单的要求。
SOLID 原则- 单一职责原则(SRP):用户接口User只负责定义用户的基本属性和方法,用户管理接口UserManager只负责管理用户的添加、获取等操作,每个类或接口只负责一项功能。
- 开闭原则(OCP):用户接口User为后续扩展新的用户类型提供了开放的接口,而不需要修改现有的代码。例如,如果要添加新的用户类型,只需要实现User接口即可。
- 里氏替换原则(LSP):如果有新的用户类型实现了User接口,那么这些新的用户类型可以完全替换原有的用户类型,而不会影响系统的正常运行。
- 接口隔离原则(ISP):用户管理接口UserManager只包含了必要的方法,客户端只需要依赖这个接口中它需要的方法,避免了依赖不必要的接口。
- 依赖倒置原则(DIP):用户管理结构体ConcreteUserManager依赖于用户接口User,而不是具体的用户结构体,降低了用户管理结构体与具体用户实现的耦合度。
YAGNI 原则- 专注当下:在代码中,我们只实现了当前明确需要的功能,如用户的添加、获取单个用户信息和获取所有用户信息,没有为未来可能的需求提前编写代码,避免了过度设计。
四、总结
在借助Cursor、Windsurf等AI工具生成代码时,将**第一性原理、DRY、KISS、SOLID、YAGNI**等方法论融入指令,能够有效提升代码质量。 第一性原理作为核心思维框架,从问题本质出发进行逻辑演绎,帮助突破经验局限,找到更具创新性的解决方案; DRY原则通过消除重复逻辑,增强代码复用性与可维护性; KISS原则强调保持设计简洁,降低系统复杂度; SOLID原则从面向对象编程的维度,系统性提升代码的可扩展性、可维护性与可复用性; YAGNI原则则聚焦当下需求,避免过度设计,确保资源高效利用。
通过用户系统的Go语言实践案例可见,这些原则并非孤立存在,而是相辅相成。 例如,基于第一性原理抽象出用户和用户管理的本质概念,进而利用SOLID原则构建接口与结构体,同时通过DRY原则实现代码复用、KISS原则简化功能实现,并以YAGNI原则约束功能边界。
遵循这些原则,不仅能让AI生成的代码更符合工程规范,还能为软件开发带来更高的可靠性、可维护性和开发效率,成为指导高质量代码产出的重要基石。 |