第9期 上下文工程与多轮交互技巧

欢迎回到AI编程深度专研系列教程！在上一期中，我们深入学习了提示词优化与指令工程的高级技巧，了解了如何通过精细的提示词设计来引导AI生成更精确的代码。本期我们将继续探讨上下文工程与多轮交互技巧，这对于复杂编程任务和持续开发过程至关重要。

3.3.1 上下文工程的关键概念

3.3.1.1 上下文窗口与记忆管理

上下文窗口是指模型在单次交互中能够处理的文本总量限制。有效管理上下文窗口对于复杂任务至关重要。

上下文窗口的特性：

记忆管理策略：

  1. 关键信息前置：将最重要的指令和上下文放在提示的开头
  2. 相关信息分组：将相关的上下文信息组织在一起
  3. 信息精简：移除不必要的冗余信息
  4. 上下文压缩：对长文本进行摘要或关键信息提取
  5. 滚动上下文：在多轮对话中保留最近和最相关的对话历史

上下文管理示例：

# 关键指令前置
任务：优化以下React组件的性能

# 组件上下文（精简后）
```jsx
function ProductList({ products, onAddToCart }) {
  const [filter, setFilter] = useState('all');

  // 性能问题：每次渲染都会重新计算
  const filteredProducts = products.filter(product => {
    if (filter === 'all') return true;
    return product.category === filter;
  });

  return (
    <div>
      <FilterBar onFilterChange={setFilter} />
      <div className="products">
        {filteredProducts.map(product => (
          <ProductCard
            key={product.id}
            product={product}
            onAddToCart={onAddToCart}
          />
        ))}
      </div>
    </div>
  );
}

3.3.1.2 上下文构建的最佳实践

构建高质量的上下文是有效提示的基础。以下是上下文构建的关键最佳实践：

上下文构建原则：

  1. 相关性：只包含与当前任务直接相关的信息
  2. 完整性：确保提供的上下文足够完整，避免模型猜测
  3. 结构化：使用清晰的结构和分隔符组织上下文
  4. 精确性：提供准确无误的代码片段和相关信息
  5. 时效性：优先使用最新、最相关的上下文信息

上下文组织技巧：

  1. 使用分隔符：使用```、—、###等分隔符区分不同部分
  2. 添加标签：为不同类型的上下文添加明确的标签（如// 代码上下文、// 需求描述）
  3. 有序排列：按照逻辑顺序排列上下文信息
  4. 突出重点：使用特殊标记或格式突出重要信息
  5. 提供参考：添加简短说明，帮助模型理解上下文的用途

代码上下文示例：

// 代码上下文：需要修改的现有代码
```python
def analyze_user_activity(users, activities):
    results = []
    for user in users:
        user_activities = []
        for activity in activities:
            if activity['user_id'] == user['id']:
                user_activities.append(activity)
        # 分析用户活动
        user_stats = calculate_user_stats(user_activities)
        results.append({
            'user_id': user['id'],
            'name': user['name'],
            'stats': user_stats
        })
    return results

// 相关函数定义

def calculate_user_stats(activities):
    # 计算用户活动统计信息    total_duration = sum(a.get('duration', 0) for a in activities)
    activity_count = len(activities)
    return {
        'total_duration': total_duration,
        'activity_count': activity_count,
        'average_duration': total_duration / activity_count if activity_count > 0 else 0    }

// 任务要求：优化上述代码，提高处理大型数据集时的性能


### 3.3.1.3 代码上下文的有效组织

在编程任务中，代码上下文的有效组织对于模型理解和生成高质量代码至关重要。

**代码上下文组织策略：**
1. **完整与精简平衡**：提供足够的上下文，但避免不必要的代码
2. **相关文件一起提供**：相关联的多个文件或模块应一起提供
3. **版本与依赖说明**：明确代码的版本和依赖关系
4. **代码注释增强**：添加或保留关键注释，帮助理解代码意图
5. **问题区域标记**：明确标记需要修改或关注的代码区域

**代码上下文类型：**

| 上下文类型 | 内容示例 | 提供原因 |
|----------|---------|--------|
| 核心代码 | 需要修改的主要函数或类 | 直接相关的代码变更目标 |
| 依赖函数 | 被调用的辅助函数 | 理解完整功能依赖关系 |
| 数据结构 | 相关的数据模型或接口定义 | 确保数据处理的正确性 |
| 配置信息 | 相关配置参数和常量 | 了解运行环境和约束 |
| 使用示例 | 函数或类的使用方式 | 理解预期行为和用法 |

**代码上下文组织示例：**

// 上下文说明：以下是需要集成的支付处理代码