[实验] 此文章由Cursor根据项目翻阅项目代码和文档后, 加上本人的一些信息输入自动生成, 我只改了几处明显的错误, 每处不超过一行

前言

作为一名iOS开发者,我一直被两个问题困扰:重复的网络请求浪费资源,缓存策略难以精确控制。最近两个月,我决定用AI辅助编程的方式来彻底解决这些问题,最终开发出了一个名为Monstra的Swift性能框架。

整个过程让我重新思考了"编程"这个概念,也让我对AI协作开发有了全新的认识。今天想分享一下这次AI辅助开发的完整经历,包括遇到的坑、解决方案,以及一些意外的收获。

项目背景:那些让人头疼的性能问题

问题一:重复网络请求的噩梦

相信很多iOS开发者都遇到过这种情况:

// 场景:多个ViewController同时需要用户数据
class UserProfileViewController {
    func viewDidLoad() {
        API.fetchUserProfile { result in
            // 处理结果
        }
    }
}

class SettingsViewController {
    func viewDidLoad() {
        API.fetchUserProfile { result in  // 重复请求!
            // 处理结果
        }
    }
}

class NotificationViewController {
    func viewDidLoad() {
        API.fetchUserProfile { result in  // 又一个重复请求!
            // 处理结果
        }
    }
}

结果:3个页面同时加载,发出3个完全相同的网络请求。浪费流量,增加服务器负担,用户体验还差。

问题二:缓存策略的复杂性

iOS开发中的缓存问题同样让人头疼:

  • NSCache: 功能简单,无法精确控制过期时间
  • 自己实现: 要考虑内存限制、过期策略、线程安全等一堆问题
  • 第三方库: 要么功能不全,要么太重太复杂

决定:用AI协作解决这些问题

面对这些痛点,我决定开发一个专门的框架来彻底解决这些问题。但这次,我想尝试一种全新的开发模式:AI辅助编程。

AI协作开发的分工策略

经过思考,我制定了一个明确的分工策略:

我负责的部分(核心创造)

  • 架构设计:整体框架结构,模块划分
  • 核心算法:执行合并逻辑,缓存淘汰策略
  • 业务逻辑:具体的API设计和实现
  • 示例代码:真实场景的使用案例

AI负责的部分(辅助优化)

  • 单元测试:各种边界情况和异常场景
  • 代码审查:代码质量,最佳实践建议
  • 文档编写:API文档,README,使用指南
  • 工程配置:CI/CD,GitHub Actions,项目配置
  • 代码规范:注释补全,格式化,命名优化

这样分工的好处是:我专注于最需要创造性思维的部分,AI帮我处理那些重复性、规范性的工作。

框架设计:两大核心组件

基于对问题的分析,我设计了两个核心组件:

1. TaskManager:智能任务执行管理器

MonoTask - 单任务执行合并
// 创建一个处理用户资料获取的任务
let userProfileTask = MonoTask<UserProfile>(
    resultExpireDuration: 300.0  // 5分钟缓存
) { callback in
    // 实际的网络请求逻辑
    API.fetchUserProfile { result in
        callback(result)
    }
}

// 多个地方同时调用,只会执行一次网络请求
Task {
    let profile1 = await userProfileTask.asyncExecute()  // 发起网络请求
    let profile2 = await userProfileTask.asyncExecute()  // 返回缓存结果
    let profile3 = await userProfileTask.asyncExecute()  // 返回缓存结果
}
KVLightTasksManager - 轻量级批处理
// 批量获取用户帖子,自动合并重复ID
let postManager = KVLightTasksManager<String, Post>(
    config: .init(
        dataProvider: .asyncMultiprovide(maximumBatchCount: 10) { postIDs in
            return try await API.fetchPosts(ids: postIDs)
        }
    )
)

// 三个ViewModel请求重叠的帖子ID,自动批处理
postManager.fetch(keys: ["101", "102", "103"]) { id, result in
    // 处理单个帖子结果
}
KVHeavyTasksManager - 重型任务管理
// 大文件下载,支持进度跟踪和取消
let downloadManager = KVHeavyTasksManager<URL, Data, Progress, CustomProvider>(
    config: .init(
        maxNumberOfRunningTasks: 2,  // 最多同时2个下载
        maxNumberOfQueueingTasks: 64
    )
)

// 多个下载请求,自动队列管理
downloadManager.fetch(
    key: fileURL,
    customEventObserver: { progress in
        print("下载进度: \(progress.fractionCompleted)")
    },
    result: { result in
        // 处理下载结果
    }
)

2. MemoryCache:智能内存缓存系统

let cache = MemoryCache<String, UIImage>(
    configuration: .init(
        // 内存限制
        memoryUsageLimitation: .init(capacity: 1000, memory: 500), // 500MB
        
        // TTL配置
        defaultTTL: 3600.0,              // 正常数据1小时过期
        defaultTTLForNullElement: 300.0, // 空值5分钟过期
        
        // 雪崩保护:随机化过期时间
        ttlRandomizationRange: 60.0,     // ±60秒随机
        
        // 内存成本计算
        costProvider: { image in
            guard let cgImage = image.cgImage else { return 0 }
            return cgImage.bytesPerRow * cgImage.height
        }
    )
)

// 优先级缓存
cache.set(element: profileImage, for: "user-123", priority: 10.0) // 高优先级
cache.set(element: thumbnail, for: "thumb-456", priority: 1.0)    // 低优先级
cache.set(element: nil, for: "missing-789")                       // 缓存"未找到"

// 智能获取
switch cache.getElement(for: "user-123") {
case .hitNonNullElement(let image): // 找到有效图片
    displayImage(image)
case .hitNullElement:               // 找到"未找到"记录
    showPlaceholder()
case .miss:                         // 缓存未命中
    loadImageFromNetwork()
case .invalidKey:                   // 键值验证失败
    handleInvalidKey()
}

AI辅助开发的实战经验

1. Cursor的惊人表现

使用Cursor进行AI辅助开发最大的感受是:AI比我想象的更"理解"代码

代码审查能力

当我写完核心逻辑后,Cursor会提出改进建议:

我的原始代码:

func removeExpiredElements() {
    for key in keys {
        if isExpired(key) {
            remove(key)
        }
    }
}

Cursor的优化建议:

func removeExpiredElements() -> Int {
    let keysToRemove = keys.filter { isExpired($0) }
    keysToRemove.forEach { remove($0) }
    return keysToRemove.count  // 返回清理数量,便于监控
}

这种优化不仅提高了性能,还增加了实用功能,完全是我没想到的角度。

单元测试的全面性

最让我惊讶的是AI生成的单元测试。我只写了基本的功能测试,但AI补充的测试用例覆盖了很多我忽略的边界情况:

// AI生成的边界测试
func testConcurrentAccessWithSameKey() {
    // 测试多线程同时访问同一个key
}

func testMemoryPressureEviction() {
    // 测试内存压力下的驱逐策略
}

func testTTLRandomizationPreventsStampede() {
    // 测试TTL随机化防止缓存雪崩
}

func testNullValueCaching() {
    // 测试空值缓存的各种场景
}

2. 不同AI模型的"个性"差异

在开发过程中,我尝试了多个AI模型,发现它们确实有不同的"专长":

GPT-4的特点:
  • 保守但严谨:总是考虑各种异常情况
  • 注重边界处理:生成的代码防御性很强
  • 文档详细:API文档写得非常全面
Claude的特点:
  • 性能敏感:经常提出性能优化建议
  • 代码优雅:生成的代码结构清晰,可读性强
  • 注重实用性:更关注实际使用场景
Cursor的特点:
  • 上下文理解强:能很好理解整个项目的结构
  • 实践导向:生成的代码更贴近实际开发需求
  • 工程化思维:关注CI/CD、项目配置等工程问题

3. AI协作的最佳实践

经过两周的深度协作,我总结出几个关键的协作技巧:

3.1 精确的需求描述

❌ 模糊的描述:

“我写了一个缓存, 帮我review一下”

✅ 精确的描述:

“我写了一个线程安全的内存缓存,支持TTL过期,优先级LRU淘汰策略,能够缓存nil值,防止缓存雪崩,并且可以设置内存使用上限, 请帮我review一下代码逻辑正确性public API的规范性以及合理性”

3.2 迭代式优化

不要指望AI一次性生成完美代码,而是通过多轮对话逐步优化:

第1轮:实现基本功能
第2轮:添加异常处理
第3轮:优化性能
第4轮:完善文档
第5轮:添加单元测试
3.3 善用AI的不同视角

对于关键代码,我会让不同的AI模型都review一遍,综合它们的建议:

  • GPT-4帮我找bug和边界情况
  • Claude帮我优化性能和代码结构
  • Cursor帮我完善工程配置

开发成果:5个实战示例

为了验证框架的实用性,我开发了5个真实场景的示例:

1. Module Initialization - 模块初始化

// 应用启动时的配置加载,支持重试和永久缓存
let configManager = AppConfigurationManager()
configManager.initializeModule { result in
    switch result {
    case .success:
        print("配置加载成功")
    case .failure(let error):
        print("配置加载失败: \(error)")
    }
}

2. User Profile Manager - 用户资料管理

// 单用户资料管理,支持TTL刷新和强制更新
let profileManager = UserProfileManager()
profileManager.setUser(firstName: "Alice") { result in
    // 设置完成后自动刷新缓存
}

3. Object Fetch Task - 批量对象获取

// 三个ViewModel同时请求重叠的帖子ID,自动批处理
let repository = PostRepository()
repository.getPostsBatch(ids: ["101", "102", "103"]) { results in
    // 批量处理结果
}

4. Large File Download Management - 大文件下载

// Alamofire + AFNetworking双Provider支持,断点续传
let downloadManager = AlamofireManager(config: .init())
let result = await downloadManager.asyncFetch(
    key: fileURL,
    customEventObserver: { progress in
        updateProgressBar(progress.fractionCompleted)
    }
)

5. Large File Unzip - 大文件解压

// ZIPFoundation集成,进度跟踪
let unzipManager = UnzipManager(config: .init())
unzipManager.fetch(
    key: zipFileURL,
    customEventObserver: { event in
        switch event {
        case .progress(let percent):
            print("解压进度: \(percent * 100)%")
        }
    }
)

性能测试结果

执行合并效果测试

// 10个并发请求测试
let startTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent()
await withTaskGroup(of: Void.self) { group in
    for i in 0..<10 {
        group.addTask {
            let result = await userTask.asyncExecute()
            print("Task \(i) completed: \(result)")
        }
    }
}
let duration = CFAbsoluteTimeGetCurrent() - startTime
print("总耗时: \(duration)s, 网络请求次数: 1")

结果:10个并发请求,只发出1个网络请求,所有回调都收到相同结果。

缓存性能测试

// 缓存命中率测试
let cache = MemoryCache<String, Data>(capacity: 1000)

// 写入10000个条目
for i in 0..<10000 {
    cache.set(element: randomData(), for: "key\(i)")
}

// 随机访问测试
var hitCount = 0
for _ in 0..<1000 {
    let key = "key\(Int.random(in: 0..<10000))"
    if case .hitNonNullElement = cache.getElement(for: key) {
        hitCount += 1
    }
}

print("缓存命中率: \(Double(hitCount) / 1000.0)")

AI协作开发的思考与展望

对程序员职业的影响

通过这次深度的AI协作开发经历,我对程序员这个职业有了新的思考:

什么不会被AI取代:
  1. 架构设计能力:整体思维,权衡取舍
  2. 业务理解能力:理解用户需求,设计合适方案
  3. 创新思维:发现新问题,提出新解决方案
  4. 质量把控:判断代码质量,做技术决策
什么会被AI大幅提升:
  1. 编码效率:重复性代码生成
  2. 测试覆盖率:边界用例发现
  3. 文档质量:规范化文档生成
  4. 代码质量:最佳实践建议

未来的编程模式

我认为未来的编程将是**“人机协作”**模式:

程序员 = 产品经理 + 架构师 + 质量把控者
AI = 编码助手 + 测试工程师 + 文档工程师

程序员的价值将更多体现在创造性思维判断决策上,而不是纯粹的编码技能。

对新手程序员的建议

  1. 尽早开始AI协作:不要等技术成熟,现在就开始学习
  2. 关注核心能力:专注算法、架构、业务理解等AI难以取代的能力
  3. 培养AI协作技能:学会如何与AI高效沟通,这将成为核心竞争力

项目开源与社区反馈

这个项目现在已经在GitHub开源:github.com/yangchenlarkin/Monstra

技术特性

  • 零外部依赖:纯Swift实现
  • 全平台支持:iOS 13+, macOS 10.15+, tvOS 13+, watchOS 6.0+
  • 现代Swift:支持async/await,Swift 5.5+
  • 完整文档:API文档 + 5个实战示例
  • 高测试覆盖率:AI辅助生成的全面测试用例

安装使用

Swift Package Manager:

dependencies: [
    .package(url: "https://github.com/yangchenlarkin/Monstra.git", from: "0.1.0")
]

CocoaPods:

pod 'Monstra', '~> 0.1.0'

总结

这次AI辅助开发的经历让我深刻体会到:AI不是要取代程序员,而是要让程序员变得更强大

通过合理的分工协作,我们可以:

  • 将更多时间专注于创造性工作
  • 提高代码质量和文档水平
  • 加速项目开发进度
  • 学习到新的编程思路和最佳实践

如果你还没有开始尝试AI辅助编程,我强烈建议你现在就开始。这不仅仅是一个工具,更是编程思维的升级。

相关链接


关于作者:iOS开发工程师,专注于移动端性能优化和架构设计。这是我第一次深度尝试AI辅助开发,也是第一个开源项目。如果这个项目对你有帮助,欢迎在GitHub上给个⭐️,也欢迎提出改进建议!

如果你有任何问题或想要交流AI辅助开发的经验,欢迎在评论区讨论,或者在GitHub上提Issue。让我们一起探索编程的未来!

作者批

上面的内容都是Cursor写的(甩锅ing), 我这里补充几点:

  1. 任务合并和缓存, 在前端(React)框架中比较常见, 我的灵感也是来自于前端
  2. 文中的各个大模型的特点, 我并没有验证真伪, 这部分大家看个乐呵就好了😂. 不过我在写测试用例的过程中, 我确实真对同一个类, 让不同的大模型给我写测试用例, 然后让Claude给我整理case、去除重复case、规范命名和注释等. 然后我在去阅读这些case, 发现有遗漏的case再让AI补充.
  3. 第三方库“要么功能不全,要么太重太复杂”, 这个有失偏颇, 我觉得大部分库还是功能不全, 我这个库才是太重太复杂🤦 大家用的时候根据实际项目各取所需即可, 简单和全面在一定程度上本就是需要做取舍的.
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