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本周通讯100%由本人(人类)创作。您将在视频中看到大量的AI输出,特别是在分析部分。了解为何此类披露是明智之举,并可能在不久的将来成为任何与欧盟有业务往来者必须遵守的要求。

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本周聚焦:我如何利用AI进行编程

在本周的内容中,我将详细阐述我目前如何使用生成式AI进行编程。这个问题在我为营销专业服务协会(SMPS,Trust Insights的客户)举办的AEC AI研讨会上多次被提及。

无论你称之为AI结对编程、氛围编程、代理编程或其他什么——其核心原则是一致的:人类负责思考,AI负责执行(打字)。

最终结果是,如果你遵循这个流程,今天几乎任何软件——尤其是独立的应用程序——都触手可及。想要一个只做好一件事,而市面上又没有相应产品的小工具?用AI来编写。某个软件供应商刚大幅提价,而你觉得这个软件其实没那么复杂?用AI来编写。有一个你确信实用,但尚未有人实现的想法?用AI来编写。

那么,让我们深入探讨。

第0部分:准备工作

在我们开始之前,你需要准备一些工具。使用AI进行编程的最佳方式是利用专门的AI编程工具。这些工具由AI开发者专门为编程设计。有三款非常强大的工具:

  • Claude Code
  • OpenAI Codex
  • Gemini Code Assist

这三款都是极其强大的编程代理。你可以将它们分别安装在你的电脑上,并与你现有的付费订阅关联。没有实用的免费版本——付费订阅是必需的。如果你要编写小型程序,你最喜欢的生成式AI的标准版(每月20美元)就足够了。如果你要编写大型程序,你可能需要花费每月200美元的版本,直到项目完成。

小型或大型的定义是什么?小型项目通常只有几个文件,可能不超过十几个。例如,一个能根据图片内容重命名截图的小工具,你可以在预算计划内轻松完成。一个完整的CRM系统?那需要强大的计算能力。

这些工具在Visual Studio Code等主流编程工具中都有插件,也有Cline、Cursor或Kilo Code等元编程代理。我不太推荐这些,因为它们增加了许多复杂性,有时还会增加成本,并且不像模型开发者自己的工具那样针对特定模型进行优化。例如,OpenAI Codex非常擅长GPT-5-Codex模型,这不足为奇。Claude Code针对Claude Sonnet 4.5进行了良好优化,这也不足为奇。

你还需要让你的电脑能够运行你选择的编程语言。无论操作系统如何,几乎所有计算机都能运行当今流行的编程语言。简单来说,以下是你可能关注的语言:

  • 如果你想制作桌面或实用软件,特别是用于网络爬虫等,Python 3是首选语言
  • 如果你想制作基于浏览器的应用程序、Chrome扩展等,TypeScript是首选语言
  • 如果你想制作移动应用程序,使用Flutter的Dart语言是一个很好的选择

当然,如果你是为了工作进行这类编程,最佳选择是你的公司开发或IT团队支持的语言。

第1部分:明确要编写什么代码

任何编程项目最重要的一步是:为什么?我们为什么要这样做?

确定这一点最简单的方法是Katie Robbert在整体AI策略中教授的内容:用户故事和5P框架。简言之,软件的5P框架如下:

  • 目的:我们为什么要这样做?
  • 人员:谁来做,谁来用最终产品?
  • 过程:它应该如何运作?
  • 平台:它构建在什么平台上?
  • 绩效:成功是什么样子?

首先,用户故事可能是理解我们的代码为何存在的最佳方式。它们的格式是:

作为一名{角色},我需要{任务},以便{结果}

例如,一个重命名截图的超简单应用程序的用户故事会是这样:

作为一名营销人员,我需要用合理的名称程序化地重命名我的截图,以便我能快速找到所需内容,不浪费时间或避免可预防的错误

这个用户故事清楚地阐明了你的目的、成功的样子、过程的概况以及涉及的人员。

花时间为你的编程项目创建尽可能多的相关用户故事。对于本期通讯,我们将使用这个特别清晰的用户故事——关于重新标记或重命名图片的用户故事。

第2部分:需求收集

一旦我们的用户故事清晰明确,就可以开始需求收集过程了。这正是生成式AI发挥巨大作用的地方:它们不仅是出色的程序员,也是出色的需求访谈者。

与其急于让AI直接完成某事,不如我们退一步,让AI帮助我们规划。以下是一个你可以与任何最先进模型一起使用的示例提示:

您是一位专业的软件产品经理。您了解需求收集、需求文档、BRD(业务需求文档)、PRD(产品需求文档)、用户故事以及软件开发生命周期(SDLC)。今天,您将通过提问并汇总我的答案来帮助我为一个软件项目收集产品需求,并编写成产品需求文档(PRD)。请记住,PRD应包含摘要、用户故事、功能性需求、非功能性需求、领域需求和技术需求。最终开发软件时,我们将使用{您选择的语言/平台}。这是该软件的用户故事:{用户故事}。基于这些背景信息,请一次只问我一个问题,直到您有足够的信息来构建一份完整的产品需求文档(PRD),让一位软件产品经理仅凭此PRD就能管理整个项目。请分析后,从第一个问题开始。以下是作为起点的用户故事:{粘贴您的用户故事}

接下来,在几分钟甚至几小时内,您将进行一次详细讨论,最终生成一份产品需求文档(PRD)。这是该项目的战略计划。预计这份文档将有多页长,并可能包含一些具有挑战性的问题。如果你遇到难题,记住你可以就任何问题向AI寻求建议。

为什么要这样做?所有AI编程工具的一个致命缺陷是它们往往会忽略大局。它们容易分心,陷入无限循环,无休止地尝试解决不存在的问题。为了防止这种情况,它们需要护栏,而对于人类和AI程序员来说,最好的护栏之一就是需求文档。

你需要将它保存为一个文本文件。

第3部分:标准

完成5P分析、用户故事和需求文档后,是不是就可以开始编程了?不对。根本没可能。原因如下。AI在互联网上(如StackExchange和Github)的大量代码上进行了训练。但就像其他任何内容一样,仅仅因为可获取并不意味着它就是好的。

尤其是StackExchange和StackOverflow等网站,充斥着大量糟糕的代码。为什么?因为那是人们寻求帮助的地方。你会看到大量诸如“嘿,有人能告诉我这段代码有什么问题吗?”之类的讨论,后面跟着他们的代码。在评论中,人们会添加他们的解决方案和评论。

而AI会像吸收正确的代码一样积极地吸收错误的代码。为了避免这种情况,我们需要根据我们所用语言的最佳实践,为项目制定一份标准文档。

顺便说一句,很多人对最佳实践不屑一顾,认为它们过于死板,扼杀了创造力。在某些领域这可能是真的,但在AI编程中,最佳实践是你的最佳盟友。每种语言都有既定的最佳实践,使代码更容易维护、检查和调试。

挑战在于,除非有文档记录,否则AI不知道什么是最佳实践。互联网上示例代码中非常常见的错误模式,可能比稀有的良好模式更具可能性。

因此,第三部分是让AI——使用你选择的深度研究工具——为你的项目构建特定的最佳实践。这是这个项目的一个例子。你会注意到这并非一个通用的最佳实践指南——它是针对我们正在进行的特定项目的最佳实践。

您是一位世界知名的首席软件架构师和Python软件基金会会员,作为专家导师指导一名开发者。您的目标是编写一份权威的最佳实践指南,不仅展示如何使用视觉大语言模型(vision LLM)构建一个Python 3.11 CLI图片重命名工具,还要解释做出某些选择的原因。您的回复必须是一份连贯的指南,以清晰的Markdown标题格式呈现,以便阅读。您的语气应权威而富有教育性。首先概述一个清晰的架构哲学,强调关注点分离(Separation of Concerns)和安全优先设计。在“推荐库”部分,指导开发者进行选择。解释权衡之处,并最终推荐Typer用于现代CLI(命令行界面)、httpx用于高性能异步API调用(与requests进行对比)、Pillow与pillow-heif组合用于健壮的图像处理、rich用于美观的用户界面,以及pathlib用于现代文件管理。对于“最佳实践代码模式”,重点在于教学。通过一个简短、注释良好的代码片段展示asyncio与TaskGroup在I/O密集型任务(如API调用)中的强大功能,强调巨大的性能提升。强调对于任何修改用户文件的工具来说,--dry-run(试运行)功能是必不可少的。提供指导和示例函数,用于将大语言模型生成的文本清理成有效的文件名,并解释潜在的陷阱。在“应避免的反模式”部分,创建一个警示章节。强烈警告安全风险,例如硬编码API密钥、同步处理的性能陷阱以及单体脚本的脆弱性。最后,融入Python 3.11的最佳实践,展示tomllib和TaskGroup等新功能不仅是新奇事物,更是解决此类应用程序中常见问题的直接方案。

15-30分钟后,你将得到一份为我们项目量身定制的、令人惊叹且具体的最佳实践指南。你需要将它保存为一个文本文件。

第4部分:规划工作

根据需求文档,你可以在同一聊天中让同一个生成式AI工具将PRD转化为工作计划。

你可能会说:“这感觉把事情搞得太复杂了。我们不能直接根据PRD编写代码吗?”对于非常简单的单文件项目,你当然可以。但一旦你的项目有任何复杂性或任何依赖关系,你就不能跳过工作规划。

为什么?因为如前所述,AI往往会陷入无限循环。它就像一个拥有博士学位的幼犬。通过强制它制定工作计划,我们使其保持专注。我们让它放慢速度,进行思考。我们要求它看到项目各个部分如何相互关联。我们将它与我们已经完成的工作联系起来,使计划变得极其具体。

以下是我为此使用的提示:

基于我们的PRD和编码标准,创建一个工作计划,以根据PRD构建Python应用程序。该工作计划必须是高度详细的逐文件指令集,供一名不熟练的初级开发人员使用,以在遵守我们编码标准的同时,采用测试驱动开发(TDD)构建代码库。文件应按依赖关系从少到多排序,并且必须包含文件路径、所需更改、需要考虑的上游和下游依赖关系,以及文件的总体意图。TDD工作计划必须足够细致,以至于初级开发人员无需其他信息即可编写必要的代码。不得提及以前的版本或文档;工作计划必须完全独立。包含适用于git等系统的差异代码示例。使用Markdown格式构建详细的工作计划。

你应该能从你选择的生成式AI工具获得一份完整的可供构建的工作计划。它将充满示例,并以一种AI(或初级人类开发人员)易于遵循的方式进行排序,避免陷入困境或迷失方向。

第5部分:执行工作

只有现在,经过所有这些规划之后,我们才真正准备好开始编码。我们已经设计了。我们已经规划了。我们已经识别了常见的最佳实践和常见错误。实际上,我们已经尝试预测可能出错的地方,并围绕它进行了规划。

当我进行这类工作时,我喜欢有一个明确的文件夹结构,这样我和我的AI代理都能轻松知道文件在哪里:

  • docs:此文件夹存放所有文档
  • data:此文件夹存放代码读取或使用的所有必要数据
  • output:此文件夹通常存放代码的输出
  • logs:此文件夹存放日志文件
  • src:此文件夹存放所有生产代码
  • tests:此文件夹用于构建测试驱动开发和调试的所有测试

此时,你将启动你的AI编程代理,将其指向所有文件,并给出如下指令:

使用docs/prd.txt中的需求文档和docs/standards.txt中的编码标准,阅读docs/workplan.txt中的工作计划,并开始进行测试驱动开发。在tests/文件夹中构建你的TDD测试,直到它们通过,然后将可工作的生产代码构建到src/中。所有代码都必须通过常见的Python测试和自动化质量保证(QA),例如autopep8、ruff、mypy,并且Radon循环复杂度(Radon CC)等级必须达到B或更高。任何Radon CC评分C或更低的文件都必须进行重构。执行工作计划。

这将启动实际的编码过程,使用所谓的测试驱动开发,其中AI代理首先构建和测试软件的各个细粒度部分,以识别潜在问题和错误。一旦每个单独的部分通过测试并正常工作,它就会被移入生产环境。再次强调,这就是我们如何将质量作为AI编程的一个基本要素来构建,而不是在最后才添加的附加项。

这个过程很可能需要几分钟到几天不等,具体取决于你设计的项目有多复杂。一个简单的重命名脚本?几分钟。一个商业级CRM系统?几天、几周,甚至几个月,取决于你希望它有多复杂。

第6部分:总结

这是一个关于我如何使用AI进行编程的示例性介绍。你会注意到,作为人类,我仍然需要进行大量的思考。AI既是思考伙伴,也是键盘上的“体力劳动者”,但我绝不是仅仅给它一个模糊的指令,然后把一切都交给它,期望奇迹发生。软件开发中没有奇迹。

最重要的是,你看到整个过程中有多少是规划、思考和设计。实际的编码部分约占总工作量的20%,而思考和规划则占80%。如果你用80/20法则(80%思考,20%执行)开始AI编程,你很可能会创造出一些非常出色的成果。

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下周见,

Christopher S. Penn


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