AI编程工具提示词优化

一、核心原则

1.1 明确性原则

  • 具体而非模糊:避免使用"写一个程序"这样的表述,而应说明具体功能、输入输出和约束条件
  • 上下文完整:提供必要的背景信息、技术栈、版本要求等
  • 目标清晰:明确说明期望的结果和评判标准

1.2 结构化原则

  • 分层描述:将复杂需求拆分为多个层次
  • 逻辑顺序:按照自然的思维流程组织信息
  • 模块化表达:将不同方面的要求分别说明

1.3 迭代优化原则

  • 渐进式细化:从基础功能开始,逐步添加复杂性
  • 反馈循环:基于输出结果调整提示词
  • 版本管理:保存有效的提示词模板

二、提示词结构模板

2.1 基础结构

[角色定位] + [任务描述] + [技术要求] + [约束条件] + [输出格式]

2.2 完整模板示例

角色:你是一位经验丰富的[具体技术栈]开发工程师

任务:请创建一个[具体功能描述]的[组件/函数/类]

技术要求:
- 使用[编程语言及版本]
- 框架/库:[具体框架和版本]
- 遵循[设计模式/架构风格]

功能需求:
1. [核心功能1]
2. [核心功能2]
3. [边界条件处理]

约束条件:
- 性能要求:[具体指标]
- 安全要求:[安全考虑]
- 兼容性:[目标环境]

输出要求:
- 包含完整的代码实现
- 添加必要的注释
- 提供使用示例
- 说明关键设计决策

三、优化策略

3.1 需求描述优化

不好的示例:
"写一个用户登录功能"
优化后的示例:
创建一个基于JWT的用户认证系统,包含:
1. 用户登录端点(POST /api/auth/login)
2. 输入验证:邮箱格式、密码强度(最少8位,包含大小写和数字)
3. 密码使用bcrypt加密,盐值轮数为10
4. 成功返回JWT token(有效期24小时)和用户基本信息
5. 失败返回适当的错误码和消息
6. 实现速率限制:每IP每分钟最多5次尝试
7. 使用TypeScript和Express框架

3.2 上下文信息提供

关键上下文要素:
  • 项目背景:项目类型、目标用户、使用场景
  • 技术环境:现有技术栈、集成需求、部署环境
  • 代码风格:命名规范、注释要求、代码组织方式
  • 质量标准:测试要求、性能指标、可维护性要求

3.3 示例驱动优化

提供输入输出示例:
输入示例:
{
  "email": "user@example.com",
  "password": "SecurePass123"
}

期望输出:
{
  "success": true,
  "data": {
    "token": "eyJhbGciOiJIUzI1NiIs...",
    "user": {
      "id": "123",
      "email": "user@example.com",
      "name": "John Doe"
    }
  }
}

3.4 渐进式构建

第一轮:基础功能
"创建一个简单的REST API,实现用户的CRUD操作"
第二轮:添加细节
"基于上面的代码,添加:
1. 输入验证中间件
2. 错误处理中间件
3. 日志记录功能"
第三轮:优化和扩展
"优化代码:
1. 实现数据库连接池
2. 添加缓存层
3. 实现分页功能"

四、高级技巧

4.1 链式思维引导

"让我们一步步来实现这个功能:
第一步:设计数据模型和接口定义
第二步:实现核心业务逻辑
第三步:添加错误处理和验证
第四步:编写单元测试
请按照这个顺序展示每一步的代码"

4.2 角色专精设定

"作为一位专注于高性能计算的C++专家,你需要特别注意:
- 内存管理和避免内存泄漏
- 使用RAII原则
- 优化算法复杂度
- 考虑缓存友好的数据结构"

4.3 约束条件明确化

硬性约束:
- 必须兼容Python 3.8+
- 不能使用外部API
- 代码必须通过mypy类型检查

软性约束:
- 优先使用标准库
- 代码行数尽量精简
- 保持函数单一职责

4.4 质量控制要求

代码质量要求:
1. 遵循SOLID原则
2. 代码覆盖率>80%
3. 所有公共方法必须有文档字符串
4. 复杂度评分不超过10
5. 没有安全漏洞(通过静态分析)

五、特定场景优化

5.1 算法实现

实现[算法名称]:
- 时间复杂度要求:O(n log n)
- 空间复杂度要求:O(1)
- 处理边界情况:空输入、单元素、重复元素
- 提供复杂度分析
- 包含3-5个测试用例

5.2 系统设计

设计一个[系统名称]:
- 支持的并发用户数:10000
- 响应时间要求:<100ms (P99)
- 可用性要求:99.9%
- 数据一致性要求:最终一致性
- 提供架构图(用代码注释描述)
- 说明技术选型理由

5.3 代码重构

重构以下代码:
[原始代码]

重构目标:
1. 提高可读性
2. 减少重复代码
3. 改善错误处理
4. 优化性能瓶颈
5. 保持向后兼容

5.4 调试优化

这段代码有问题:[问题代码]
症状:[错误描述或行为]
环境:[运行环境]

请:
1. 识别问题原因
2. 提供修复方案
3. 解释为什么会出现这个问题
4. 提供预防措施

六、常见陷阱与解决方案

6.1 过于宽泛

问题:提示词太宽泛导致输出不符合预期

解决方案

  • 使用具体的技术术语
  • 提供量化的要求
  • 给出具体的使用场景

6.2 缺少上下文

问题:AI不了解项目背景导致方案不适用

解决方案

  • 说明现有代码结构
  • 描述集成要求
  • 提供相关代码片段

6.3 矛盾的要求

问题:要求相互冲突导致无法实现

解决方案

  • 明确优先级
  • 说明权衡取舍
  • 分阶段实现

6.4 格式不一致

问题:输出格式不符合项目规范

解决方案

  • 提供代码样例
  • 明确命名规范
  • 指定注释风格

七、提示词优化检查清单

实施前检查:

  • 是否明确说明了编程语言和版本?
  • 是否描述了具体的功能需求?
  • 是否提供了必要的上下文信息?
  • 是否设定了清晰的约束条件?
  • 是否指定了期望的输出格式?
  • 是否包含了示例或测试用例?
  • 是否说明了性能和质量要求?
  • 是否避免了模糊和歧义的表述?

优化迭代:

  • 基于输出结果识别改进点
  • 添加缺失的细节要求
  • 调整不合理的约束
  • 细化模糊的描述
  • 补充边界条件处理

八、实战示例集

示例1:API开发

创建一个RESTful API服务用于图书管理系统:

技术栈:Node.js + Express + MongoDB + TypeScript

功能要求:
1. 图书CRUD操作(创建、读取、更新、删除)
2. 按标题、作者、ISBN搜索
3. 分页支持(每页20条,支持自定义)
4. 用户认证(JWT)
5. 角色权限(管理员可以CRUD,普通用户只能读)

数据模型:
- Book: {id, isbn, title, author, publishDate, category, stock}
- User: {id, email, password, role, createdAt}

API设计:
- POST   /api/auth/register
- POST   /api/auth/login
- GET    /api/books (支持查询参数: page, limit, search, category)
- GET    /api/books/:id
- POST   /api/books (需要admin权限)
- PUT    /api/books/:id (需要admin权限)
- DELETE /api/books/:id (需要admin权限)

质量要求:
- 使用Joi进行输入验证
- 实现统一的错误处理
- 添加请求日志(使用morgan)
- 包含Swagger文档注释
- 提供Docker部署配置

示例2:算法优化

优化这个查找算法,当前性能较差:

当前问题:在100万条记录中查找特定模式的字符串太慢

要求:
1. 将时间复杂度从O(n*m)优化到O(n+m)或更好
2. 支持模糊匹配(允许最多2个字符差异)
3. 返回所有匹配项的位置
4. 内存使用不超过原数据的2倍
5. 支持Unicode字符
6. 提供性能对比测试

请使用适合的字符串匹配算法(如KMP、Boyer-Moore等),并解释选择理由。

九、持续改进建议

  1. 建立提示词库:保存成功的提示词模板,建立个人/团队知识库

  2. 版本追踪:记录提示词的演化过程,理解什么改动带来了改善

  3. A/B测试:对比不同提示词策略的效果

  4. 定期回顾:总结常见问题和最佳实践

  5. 社区学习:参与社区讨论,学习他人的优秀实践

  6. 工具辅助:使用提示词优化工具和模板生成器

结语

优化AI编程工具的提示词是一个迭代和学习的过程。为了提高AI生成代码的质量和相关性。最好的提示词是那些清晰、具体、结构化并包含充分上下文的描述。

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