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
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 | 无 |
| 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。
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。
- 它查询 结构 以找到“客户表”这个 Instance。
- 它理解数据模型的 Meta 定义。
- 它执行一个精确的结构化操作来添加字段。
- 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。
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