软件设计原则失效了？怎么把代码写得更容易“让人活下去”，最新神文让 AI 大神卡帕西和马斯克都点赞

编译 | 燕珊、核子可乐

最近，技术圈掀起了一波关于“怎么减少代码认知负荷”的热烈讨论。“导火索”是这样一篇文章：《Cognitive load is what matters》（《认知负荷才是关键》），它从开发者的“脑容量”讲起，阐述了为什么写代码最重要的事，不是用什么高级架构，不是追逐酷炫技术，而是别让别人看你的代码后“想骂人”。文章在 Hacker News 上迅速占据热榜，引发了技术社区的广泛共鸣。

作者 Artem Zakirullin 是一位经验丰富的软件架构师，拥有超过 13 年的软件开发和工程经验。他目前担任软件开发公司 Inktech 的 CTO 一职。

OpenAI 创始成员之一、前特斯拉 AI 主管 Andrej Karpathy 在 X 平台上转发了这篇文章，发出感慨评价：“这大概是最真实却最少被实践的观点。”

并且，埃隆·马斯克也在 Karpathy 的帖子下评论道：“确实。”

认知负荷为什么如此重要

文章提出了一个人人都能感受到但少有人正视的问题：写代码时的“认知负荷”（Cognitive Load）。

所谓认知负荷，是指开发人员为了完成一项任务所需要承担的思考量。也可以简单理解为：为了完成一项任务，需要动多少脑子、占用多少注意力。

特别是当我们阅读代码时，需要将变量值、控制流逻辑和调用序列等内容塞进自己的脑袋。普通人能够支配的记忆力大约可以容纳 4 个这样的构建块，而一旦认知负荷达到了这个阈值，对于事物的理解难度就会开始陡然上升。

想象一下，你需要接手一个完全陌生的项目并进行修复。当你打开代码，迎面而来的是前一位“天才开发者”留下的大量酷炫的架构设计、花哨的库以及时下流行的技术方案。这种情况下，你不仅要理解项目本身的逻辑，还得费力去消化这些复杂的设计决策——这就是典型的高认知负荷。

Artem Zakirullin 进一步将认知负荷分为两种：

• 内在负荷：源自任务固有的难度，这种没法避免，也是软件开发工作的核心所在。

• 外在负荷：由信息的呈现方式导致，与任务本身无关，例如聪明作者们的个人习惯。这方面负荷是可以大大降低的。

因此， Zakirullin 在文章中的核心主张就是，尽量减少项目中的外在认知负荷。

“减负秘笈”

那么，如何减少外在认知负荷？结合开发中常见的“认知雷区”例子，Zakirullin 给了一些接地气的建议：

1. 复杂条件语句：拜托别玩脑筋急转弯

这类代码你可能见过：

if val > someConstant // +
&& (condition2 || condition3) // +++，上一条件应当为真，c2 或 c3 之一必须为真
&& (condition4 && !condition5) { // ，到这一步我们的脑袋就快爆炸了……
...
}

解决办法？引入清晰的中间变量：

isValid = val > someConstant
isAllowed = condition2 || condition3
isSecure = condition4 && !condition5
// ，有了描述性变量，我们就不再需要记住条件
if isValid && isAllowed && isSecure {
...
}

2. 继承噩梦：少用继承，多用组合

“继承链”是认知负荷的天花板。你改 AdminController 的代码，发现它继承了 UserController，后者又继承了 GuestController，还不止这些——改着改着，突然冒出来个 SuperuserController，让你意识到一处改动可能引发蝴蝶效应。

解决办法？别玩继承了，多试试组合吧。

3. 小模块≠简单：浅模块问题

开发界流传着一种迷思，像“方法应该少于 15 行代码”或者“类不能太大”之类的常规习惯实际上是错的。

事实证明，结果一不小心，你的项目里塞满了多个小模块，那维护起来比修一张蜘蛛网还难。

• 深模块——接口简单，但功能复杂；

• 浅模块——相对于所提供的小功能，其接口相对复杂。

Zakirullin 认为更好的方法是设计深模块：隐藏内部复杂性，只暴露一个简单的接口。比如 UNIX 的 I/O 接口就非常简单，只有五个基本调用：

open(path, flags, permissions)
read(fd, buffer, count)
write(fd, buffer, count)
lseek(fd, offset, referencePosition)
close(fd)

“信息隐藏非常重要，而浅模块中无法隐藏太多的复杂性。”Zakirullin 在文章中说道。

4. 语言功能越多越好吗

当遇到喜欢的编程语言发布新功能时，谁能不感到兴奋并迫不及待想用起来。然而，文章还提醒说，这种一时热情的背后藏着一个巨大的认知负荷陷阱。

Zakirullin 引用了 Rob Pike（Go 语言的主要设计者之一）的一句话：要通过限制选项的数量来降低认知负荷。

举个例子，当你用了一些新特性写了代码，可能当时觉得很“优雅”。但几个月后，当你回头看这些代码时，你不仅需要重新理解代码逻辑，还得想起“我当时为啥要用这个特性来解决这个问题？”

这无疑增加了外在认知负荷。简言之，丰富的语言功能肯定不是坏事，但前提这些功能要彼此关联。

5. 别滥用分层架构

有人说，架构设计要“优雅”，于是各种抽象层、接口层、适配器层层叠叠。等到真要查 Bug 时，开发者得顺着 5 层调用链一路追溯问题来源，头发掉得比写论文还快。

分层架构的初衷是通过抽象隐藏复杂性。有些人可能以为这样的分层有助于快速替换数据库或者其他依赖项，但事实并非如此。存储方面的变更会导致很多问题。

Zakirullin 强调，开发过程中最不需要担心的就是数据访问层上的抽象机制。充其量，这些抽象能够节约 10% 的迁移时间（这还是在比较乐观的情况下），而真正的麻烦永远来自数据模型不兼容、通信协议、分布式系统挑战以及隐式接口。

所以，既然后续根本没有回报，又何必要为这种分层架构付出高昂的认知负荷成本呢？

总之，分层架构只有在需要明确扩展点时才有意义。否则，这些层次带来的额外认知负荷远高于它能提供的好处。

6. 领域驱动设计（DDD）：用对了是神器，用错了是灾难

文章还提到另一个开发者热衷但经常误解的概念：领域驱动设计（DDD）。DDD 本质是关于问题空间的思考，而不是解决方案空间的代码设计。

问题是，许多团队在实践中“跑偏”了。本应专注于领域建模和边界划分的 DDD，变成了某种固定的文件夹结构、服务命名规则、或者对“Repository 模式”的机械化崇拜。

每个人对于 DDD 的理解和解释方式都可能独特且主观。如果基于这样的理解来编写代码，则必然会创造出大量非必要的认知负荷——相当于给后续接手的开发人员埋下一颗颗炸雷。

7. 熟悉项目 VS 认知负荷

认知负荷高低，决定了一个项目对开发者有多“友好”。熟悉项目的开发者，已经把代码逻辑内化到脑子里，干活轻松省事；但对新人来说，如果项目充满谜语一样的命名、复杂的模块关系和稀缺的文档，他们很快就会懵圈，效率直线下降。

文章给了一个建议：每当有新人加入项目时，请尝试衡量他们的懵圈程度。如果他们花了 40 分钟还是一头雾水，那肯定意味着代码中存在需要改进的地方。

而如果能将认知负荷始终保持在较低水平，那么新人在入职后的几个小时内就可以为代码库做出贡献。

减少认知负荷并不是一个高深的哲学，而是开发者日常需要实践的基本功。或许，每次写代码时，我们都该问问自己：

“这段代码，是帮同事省脑子，还是让他们掉头发？”

声明：本文为 InfoQ 翻译，未经许可禁止转载。

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