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规范驱动开发

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AI 编程助手的幻觉问题:如何用 OpenSpec 实现规范驱动开发

AI 编程助手的幻觉问题:如何用 OpenSpec 实现规范驱动开发

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AI 编程助手虽然强大,但常常生成不符合实际需求、违反项目规范的代码。本文分享 HagiCode 项目如何通过 OpenSpec 流程实现”规范驱动开发”,用结构化的提案机制显著减少 AI 幻觉风险。

用过 GitHub Copilot 或 ChatGPT 写代码的同学可能都有过这样的经历:AI 生成的代码看起来很漂亮,但真正用起来却问题百出。可能是用错了项目里的某个组件,可能是忽略了团队的编码规范,也可能是基于一些不存在的假设写了大段逻辑。

这就是所谓的”AI 幻觉”问题——在编程领域,它表现为生成看似合理但实际上不符合项目实际情况的代码。

其实这事儿也挺无奈的。AI 编程助手越来越普及,这个问题也就越发严重了。毕竟,AI 缺乏对项目历史、架构决策和编码规范的理解,而自由度过高又容易让它”创造性”地生成不符合实际的代码。这和写文章倒是挺像的,没有章法就容易写得天马行空,可实际上并不是那么回事儿。

为了解决这些痛点,我们做了一个大胆的决定:不是试图让 AI 更聪明,而是给它套上一个”规范”的笼子。这个决定带来的变化,可能比你想象的还要大——稍后我会具体说。

本文分享的方案来自我们在 HagiCode 项目中的实践经验。HagiCode 是一个开源的 AI 代码助手项目,致力于通过结构化的工程实践来解决 AI 编程中的实际问题。

在深入解决方案之前,咱们先看看问题到底出在哪。毕竟知己知彼,方能百战不殆,只是这话用在 AI 身上,好像也有点意思。

AI 模型训练时用的是公开的代码库,但你的项目有它自己的历史、约定和架构决策。这些”隐性知识” AI 没法直接获取,所以生成的代码往往和项目实际情况脱节。

这也不能全怪 AI,毕竟它又没在你们项目待过,哪知道你们那些江湖规矩呢?就像新来的实习生,不懂规矩也正常,只是代价可能有点大罢了。

当你问 AI”帮我实现一个用户认证功能”时,它可能生成任何形式的代码。没有明确的约束,AI 就会按照它”认为”合理的方式去实现,而不是按照你项目的要求。

这就像是让一个从未学过你项目规范的人自由发挥,能不出问题吗?其实也不是它不负责任,只是它压根不知道什么是责任。

AI 生成代码后,如果没有经过结构化的审查流程,那些基于错误假设的代码就会直接进入代码库。等到测试甚至生产环境才发现问题,代价就太大了。

这无异于亡羊补牢,只是羊都已经跑光了,补牢又有什么用呢?这道理谁都懂,可真正做起来,又总觉得麻烦。毕竟在事情变坏之前,谁愿意多花时间呢?

HagiCode 选择 OpenSpec 作为解决方案,核心思路是:所有代码变更必须通过结构化的提案流程,把抽象的想法转化为可执行的实施计划。

这话说得挺高大上的,其实就是让 AI 在写代码之前,先把需求文档写好罢了。毕竟凡事预则立,不预则废,古人诚不我欺。

OpenSpec 是一个基于 npm 的命令行工具(@fission-ai/openspec),它定义了一套标准的提案文件结构和验证机制。简单说,就是让 AI 在写代码之前,先”写好需求文档”。

OpenSpec 通过一个三步流程来确保提案质量:

Step 1:初始化提案 - 设置会话状态为 Openspecing Step 2:中间处理 - 保持 Openspecing 状态,逐步完善工件 Step 3:完成提案 - 转换到 Reviewing 状态

这个设计有个很巧妙的细节:第一步使用的是 ProposalGenerationStart 类型,完成后不会触发状态转换。这确保了整个多步流程完成前,不会过早进入审查阶段。

其实这个细节也挺有意思的,就像做菜一样,火候没到就揭锅盖,肯定是什么都做不好的。只有耐心一点,一步一步来,最后才能做出一道好菜。

// HagiCode 项目中的实现
public enum MessageAssociationType
{
ProposalGeneration = 2,
ProposalExecution = 3,
/// <summary>
/// 标记三步提案生成流程的开始
/// 完成后不会转换到 Reviewing 状态
/// </summary>
ProposalGenerationStart = 5
}

每个 OpenSpec 提案都遵循相同的目录结构:

openspec/
├── changes/ # 活跃和归档的变更
│ ├── {change-name}/
│ │ ├── proposal.md # 提案描述
│ │ ├── design.md # 设计文档
│ │ ├── specs/ # 技术规范
│ │ └── tasks.md # 可执行任务清单
│ └── archive/ # 归档的变更
└── specs/ # 独立的规范库

根据 HagiCode 项目的统计,目前已经有 4000+ 个归档变更和 15 万+ 行规范文件。这些历史积累不仅让 AI 有章可循,也为团队提供了宝贵的知识库。

这就像是古人留下的典籍,读多了自然就能悟出点门道来。只是现在这典籍不是写在竹简上,而是存放在文件里罢了。

系统实现了多层验证来确保提案质量:

// 验证必需文件存在
ValidateProposalFiles()
// 验证执行前提条件
ValidateExecuteAsync()
// 验证启动条件
ValidateStartAsync()
// 验证归档条件
ValidateArchiveAsync()
// 提案名称格式验证(kebab-case)
ValidateNameFormat()

这些验证就像是层层把关的守门人,只有真正合格的提案才能通过。虽然看起来繁琐,可总比让糟糕的代码进入代码库要强吧?

HagiCode 中的 AI 执行时使用预定义的 Handlebars 模板,这些模板包含明确的步骤指导和保护措施。比如:

  • 禁止在未理解用户意图时继续
  • 禁止生成未验证的代码
  • 要求在名称无效时重新提供
  • 如果变更已存在,建议使用继续命令而不是重新创建

这种”带着脚镣跳舞”的方式,反而让 AI 更聚焦于理解需求和生成符合规范的代码。其实约束这东西,也不一定是坏事,毕竟自由过头了就容易乱套。

实践:如何在项目中使用 OpenSpec

Section titled “实践:如何在项目中使用 OpenSpec”
Terminal window
npm install -g @fission-ai/openspec@1
openspec --version # 验证安装

在项目根目录会自动创建 openspec/ 文件夹结构。

这步其实也没什么好说的,安装工具嘛,大家都懂。只是记得用 @fission-ai/openspec@1 这个版本,新版本可能有坑,毕竟稳定压倒一切。

在 HagiCode 的对话界面中,使用快捷命令:

/opsx:new

或者指定变更名称和目标仓库:

/opsx:new "add-user-auth" --repos "repos/web"

创建提案这事儿,就像写文章列提纲一样,有了提纲后面就好写了。只是很多人喜欢直接开始写,写到一半才发现思路不通,那才叫头疼。

使用 /opsx:continue 逐步生成所需的工件:

proposal.md - 描述变更的目的和范围

# Proposal: Add User Authentication
## Why
当前系统缺少用户认证功能,无法保护敏感 API。
## What Changes
- 添加 JWT 认证中间件
- 实现登录/注册 API
- 更新前端集成

design.md - 详细的技术设计

# Design: Add User Authentication
## Context
当前使用公开 API,任何人均可访问...
## Decisions
1. 选择 JWT 而非 Session...
2. 使用 HS256 算法...
## Risks
- 令牌泄露风险...
- 缓解措施...

specs/ - 技术规范和测试场景

# user-auth Specification
## Requirements
### Requirement: JWT Token Generation
系统 SHALL 使用 HS256 算法生成 JWT 令牌。
#### Scenario: Valid login
- WHEN 用户提供有效凭据
- THEN 系统 SHALL 返回有效的 JWT 令牌

tasks.md - 可执行的任务清单

# Tasks: Add User Authentication
## 1. Backend Changes
- [ ] 1.1 创建 AuthController
- [ ] 1.2 实现 JWT 中间件
- [ ] 1.3 添加单元测试

这些工件其实就像是写文章的草稿,草稿写好了,正文自然就顺畅了。只是很多人不喜欢写草稿,觉得浪费时间,可实际上草稿才是最能理清思路的地方。

完成所有工件后:

/opsx:apply

AI 会读取所有上下文文件,按照 tasks.md 中的清单逐步执行任务。这时候因为有了清晰的规范,生成的代码质量会高很多。

其实到了这一步,事情就已经成了一半了。有了明确的任务清单,剩下的就是按部就班地执行罢了。只是很多人跳过了前面的步骤,直接到这里,那质量自然就难以保证了。

变更完成后:

/opsx:archive

将完成的变更移动到 archive/ 目录,方便以后查阅和复用。

归档这事儿挺重要的,就像把写完的文章好好收起来一样。以后遇到类似的问题,翻一翻以前的记录,可能就有答案了。只是很多人懒得做,觉得麻烦,可实际上这些积累才是最宝贵的财富。

使用 kebab-case 格式,以字母开头,仅包含小写字母、数字和连字符:

  • add-user-auth
  • AddUserAuth
  • add--user-auth

命名规范这东西,说起来也没啥大不了的,只是统一一点总归是好的。毕竟代码这事儿, consistency 很重要,只是很多人不在意罢了。

  1. 在三步流程的步骤 1 使用错误的类型 - 会过早转换状态
  2. 忘记在最后一步触发状态转换 - 会卡在 Openspecing 状态
  3. 跳过审查直接执行 - 应该先验证所有工件完整

这些错误其实都是新手容易犯的,老手自然知道怎么避免。只是新手总有变老手的一天,走了弯路也就罢了,只希望不要走太多弯路就好。

OpenSpec 支持同时管理多个提案,这在处理大型功能时特别有用:

Terminal window
# 查看所有活动变更
openspec list
# 切换到特定变更
openspec apply "add-user-auth"
# 查看变更状态
openspec status --change "add-user-auth"

多变更管理这事儿,就像同时写几篇文章一样,需要一点技巧和耐心。只是习惯了就好了,毕竟人嘛,总能适应的。

了解状态转换有助于排查问题:

Init → Drafting → Openspecing → Reviewing → Executing → ExecutionCompleted → Completed → Archived
  • Openspecing:生成规划中
  • Reviewing:审查中(可反复修改工件)
  • Executing:执行中(应用 tasks.md)

状态机这东西,说白了就是一套规则。规则这东西,有时候挺烦人的,但更多时候是有用的。毕竟没有规矩不成方圆,这话古人早就说过了。

通过 OpenSpec 流程,HagiCode 项目在解决 AI 幻觉问题上取得了显著效果:

  1. 减少幻觉 - AI 必须遵循结构化规范,不能随意生成代码
  2. 提高质量 - 多层验证确保变更符合项目标准
  3. 加速协作 - 归档的变更为后续开发提供参考
  4. 可追溯性 - 每个变更都有完整的提案、设计、规范和任务记录

这套方案不是让 AI 变聪明,而是给它套上”规范”的笼子。实践证明,带着脚镣跳舞,反而跳得更好。

其实这道理也简单,约束不一定是什么坏事。就像写文章,有了格式的约束,反而更容易写出好东西来。只是很多人不喜欢约束,觉得限制了自己的创造力,可实际上创造力也需要土壤才能开花结果。

如果你也在使用 AI 编程助手,并且遇到过类似的问题,不妨试试 OpenSpec。规范驱动开发可能看起来多了一些步骤,但这些前期投入会在代码质量和维护效率上得到数倍的回报。

毕竟,慢一点,有时候反而是快一点。只是很多人不明白这个道理罢了…


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这文章写得也差不多了,其实也没什么特别高深的东西,只是把一些实践经验总结了一下罢了。希望对大家有用,毕竟分享这东西,自己学到了,也让别人学到了,两全其美,何乐而不为呢?

只是文章终究是文章,真正有用的还是实践。毕竟纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行,古人诚不我欺…

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