跳到主要内容

软件工程范式大转移:为什么在 AI 时代「结构」必须成为一等公民

· 阅读需 8 分钟

软件工程的历史,本质上是一部抽象的历史。我们从直接操作硬件寄存器(汇编语言),演进到描述算法(C/Fortran),再到对对象和关系进行建模(Java/OOP)。每一次转变不仅仅是为了让输入代码变得更容易,更从根本上改变了我们将人类意图映射到机器执行的方式。

今天,我们正面临一个新的拐点。随着大语言模型(LLMs)的兴起,我们试图大规模地自动生成代码。然而,大多数团队发现自己撞上了一堵“看不见的墙”:AI 在编写单个函数时表现出色,但在架构一个连贯的企业级系统时却往往是一场灾难。

问题不在于模型的智能程度,而在于我们当前的范式:软件结构是隐式的,它们被深埋在文本文件、文件夹层级和团队成员的隐性知识(Tribal Knowledge)中。为了构建真正的 AI 原生应用,我们必须推动一次范式转移:让「结构」成为一等公民(First-Class Citizen)——使其显式化、可寻址且机器可读。

“看不见的墙”:为什么基于文本的 AI 难以规模化

当前的 AI 开发工具在很大程度上仍然是代码的“随机鹦鹉”。它们基于从数十亿行文本中得出的概率分布来预测下一个 token。

当 AI 编写一个 Python 脚本时,它并不“知道”自己在写脚本;它只是在预测看起来像脚本的文本。这种方式在小范围内有效。但随着系统复杂度的增加,我们会遇到 “语义坍塌”(Semantic Collapse)

  • 上下文窗口陷阱:即使拥有 1M+ token 的窗口,将整个代码库“投喂”给 LLM 也往往会降低其推理能力。模型看到的是一锅代码“汤”,缺乏对核心业务实体与辅助工具之间区别的结构性理解。
  • 隐式依赖:在传统代码中,用户模型(User Model)和订单服务(Order Service)之间的关系是由散落在各处文件中的 import 语句和函数调用定义的。对 AI 来说,这些只是字符串模式,它无法“看见”系统的拓扑结构。
  • 脆弱的重构:要求 AI 在一个 50,000 行的单体应用中“重命名 User ID 字段”,它可能会漏掉 3 处,或者幻觉出第 4 处。它缺乏一个严格的参考模型来保证一致性。

我们正试图用写散文的工具来建造摩天大楼。

范式转移:从“代码优先”到“结构优先”

为了让 AI 能够构建复杂且可靠的系统,我们必须将 应用结构(Application Structure) 从文档的附属品提升为系统内部有形的、可操作的实体。

工程原语的演进

时代核心原语开发焦点AI/自动化的角色
汇编时代寄存器 / 内存让人类逻辑适应机器限制
高级语言时代算法 / 函数表达逻辑(人类可读)编译器优化
面向对象时代类 / 对象业务实体建模IDE 重构工具
AI 原生时代显式结构编排系统能力协作架构师

在这个新范式中,“应用”不再仅仅是编译后代码的集合。它是一个在编写任何一行业务逻辑代码之前就已经存在的 结构化对象(Structured Object)

什么是“结构作为一等公民”?

让结构成为一等公民,意味着你的应用架构——包括模型、服务、页面和工作流——是以一种显式的格式定义的。这种格式允许机器和人类在不依赖具体实现逻辑的情况下,对其进行解析、验证和操作。

  • 显式定义:订单(Order)和客户(Customer)之间的关系不仅仅是 SQL 文件中的外键,而是结构图中的一条明确定义的连线。
  • 可寻址元素:系统的每一部分(页面上的按钮、数据库中的字段、工作流中的步骤)都有一个唯一且稳定的身份标识。
  • 协议驱动:交互遵循严格的协议,而不仅仅是临时的函数调用。

JitAI 的解法:JAAP 协议

这一哲学正是 JitAI 的基础及其核心创新——JAAP (JitAi Ai Application Protocol) 的来源。

JitAI 不把 AI 视为一个“阅读”你代码的插件。相反,它将应用结构提升为一种 AI 能够原生理解的标准化协议。

Loading...

1. 三层结构:Meta, Type, Instance

JitAI 强制执行一种关注点分离(Separation of Concerns),这与 AI 的推理方式完美契合:

  • Meta(元数据/概念):能力的抽象定义(例如:“数据存储”、“用户界面”、“身份验证”)。
  • Type(类型/模版):具体的实现类(例如:“MySQL 数据库”、“React 页面”、“OAuth 登录”)。这些封装了技术复杂性。
  • Instance(实例/具体应用):业务中的实际用法(例如:“客户表”、“订单管理页面”)。

通过显式定义这些层级,JAAP 允许 AI 在 Instance(实例) 层进行操作,而无需去“幻觉”底层的 Type 代码。

2. AI 操作的是结构,不仅仅是文本

当你要求 JitAI “在客户表中添加一个电话号码字段”时,AI 并不是在猜测应该在哪个 .sql 文件的哪里插入文本。

  1. 它查询 结构 以找到“客户表”这个 Instance。
  2. 它理解数据模型的 Meta 定义。
  3. 它执行一个精确的结构化操作来添加字段。
  4. 底层的代码(SQL DDL、API 端点、前端类型)是基于该结构 确定性地(Deterministically) 生成的。

这种方法消除了“幻觉鸿沟”。AI 操作的是经过验证的结构模型,而不是基于概率的文本。

实施手册:采纳结构化思维

即使你尚未使用 JitAI,也可以开始采用这种思维方式,为你的工程团队迎接 AI 时代做准备。

步骤 1:形式化你的领域模型

停止将数据库 Schema 视为实现细节。显式定义你的领域实体(Models)及其关系。使用工具或格式(如 JSON Schema 或 OpenAPI)创建一个独立于代码的“单一事实来源(Source of Truth)”。

步骤 2:解耦接口与实现

用严格的契约设计你的内部服务。如果一个 AI Agent 需要调用“退款服务”,该服务应该有一个机器可读的自描述定义(输入/输出/副作用)。

步骤 3:使用“自描述”元素

确保你的系统组件——页面、API 端点、工作流——携带关于自身的元数据。

  • Bad: 一个名为 proc_data_v2 的函数。
  • Good: 一个包含标题、描述、输入 Schema 和输出 Schema 的函数定义。

在 JitAI 中,每个元素(服务、页面、Agent)都有 functionList 和配置文件(e.json),明确告诉 AI 它是什么以及如何使用它。

收益:从副驾驶(Co-Pilot)到自动驾驶(Auto-Pilot)

当结构成为一等公民时,AI 的角色发生了转变:

  • 从自动补全到编排:AI 可以将前端页面、后端服务和数据库“连接”在一起,因为它理解连接器,而不仅仅是语法。
  • 确定性完整性:你可以通过数学方法验证结构的正确性(例如:“页面是否引用了模型中确实存在的字段?”)。
  • 演进式架构:你可以通过更改 Type 定义来替换底层技术(例如:从 MySQL 切换到 PostgreSQL),而 Instance 结构(你的业务逻辑)保持不变。

常见问题 (FAQ)

Q: 这意味着“无代码(No-Code)”吗?

A: 不。“结构作为一等公民”常与无代码混淆,但它们是不同的。例如在 JitAI 中,你仍然编写全代码业务逻辑(使用 Python/TypeScript)来处理复杂行为。结构是通过可视化或协议管理的,但逻辑仍然是灵活的代码。这是带有结构护栏的 “高代码”(High-Code) 或 “专业代码”(Pro-Code)。

Q: 这如何帮助减少 AI 幻觉?

A: 幻觉通常发生在 AI 缺乏约束时。通过强制 AI 在有效的结构定义内操作(例如:“你必须从 Agent 配置中定义的这个特定工具列表中选择工具”),极大地缩小了模型的搜索空间,迫使其保持精确。

Q: 我可以将此用于现有的遗留系统吗?

A: 可以,但通常需要一个适配层。你可以将遗留系统的 API 建模为“外部 API 元素”(如 JitAI 集成能力中所示),赋予它们一个新的 AI 原生系统可以理解和交互的结构定义。

结语

向 AI 原生开发的转型,不仅仅在于寻找更聪明的模型,而在于给模型一张更好的地图。通过让软件结构显式化——通过将其视为一等公民——我们弥合了人类意图与机器执行之间的鸿沟。

我们正从 AI 仅仅是在猜测代码的时代,迈向 AI 真正理解系统的时代。

准备好见证“结构优先”的开发了吗?

下载 JitAI 或探索开发者指南,构建你的第一个符合 JAAP 规范的应用。