認知負擔評估與審查工具 Skill

認知負擔評估與審查工具

核心理念

所有程式碼設計原則的終極目標：降低閱讀者的認知負擔

認知負擔是指閱讀者在理解程式碼時需要同時記住的資訊量。當認知負擔超過人類工作記憶的容量（約 7 個項目），理解和維護程式碼就會變得困難。

量化標準快速參考

任務複雜度閾值

| 指標 | 低複雜度 | 中複雜度 | 高複雜度（需拆分） | |------|---------|---------|------------------| | 變數狀態數 | 1-3 | 4-5 | > 5 | | 修改檔案數 | 1-3 | 4-5 | > 5 | | 架構層級數 | 1 | 2 | > 2 | | 依賴模組數 | 0-1 | 2-3 | > 3 | | 呼叫追蹤層 | 1-2 | 3 | > 3 |

代理人升級閾值

| 指標 | 閾值 | 行動 | |------|------|------| | 需追蹤概念數 | > 7 | 升級到 PM | | 無法 5 分鐘理解 | 是 | 升級到 PM | | 跨 2+ 架構層 | 是 | 請求拆分或協作 |

並行派發判斷

| 條件 | 可並行 | 需序列 | |------|--------|--------| | 架構層級 | 同一層 | 跨層 | | 邏輯依賴 | 無 | 有 | | 操作類型 | 重命名/格式化 | 設計變更 |

認知負擔的來源

1. 變數狀態追蹤

每個變數都是閱讀者需要「記住」的項目：

| 情況 | 認知負擔 | 建議 | |------|---------|------| | 變數數 <= 3 | 低 | 維持 | | 變數數 4-5 | 中 | 考慮重構 | | 變數數 > 5 | 高 | 必須拆分 |

2. 呼叫層級追蹤

追蹤呼叫鏈需要「堆疊」記憶：

| 層級 | 認知負擔 | 建議 | |------|---------|------| | 1-2 層 | 低 | 維持 | | 3 層 | 中 | 考慮扁平化 | | > 3 層 | 高 | 必須重構 |

3. 命名品質

不佳的命名增加「翻譯」負擔：

| 問題 | 範例 | 解決 | |------|------|------| | 縮寫不明 | btn, mgr, idx | button, manager, index | | 含義模糊 | data, info, value | 具體化：userData, bookInfo | | 型別前綴 | strName, intCount | 直接用 name, count |

4. 條件分支複雜度

每個分支都是需要考慮的「路徑」：

| 分支數 | 認知負擔 | 建議 | |--------|---------|------| | 1-2 | 低 | 維持 | | 3-4 | 中 | 考慮策略模式 | | > 4 | 高 | 必須重構 |

降低認知負擔的原則

原則 1：單一責任

一個函式只做一件事，讓讀者只需理解一個概念

檢查問題：「這個函式做了幾件事？」

原則 2：自說明命名

名稱本身就是文件，讓讀者不需要額外資訊

檢查問題：「不看實作，能從名稱理解功能嗎？」

原則 3：避免副作用

函式的行為應該可預測，讓讀者不需要追蹤隱藏狀態

檢查問題：「這個函式有沒有修改輸入以外的東西？」

原則 4：扁平化結構

減少巢狀，讓讀者不需要追蹤深層上下文

檢查問題：「最深的巢狀層級是多少？（應 <= 3）」

原則 5：資訊就近原則

相關的資訊應該放在一起，讓讀者不需要跳轉尋找

檢查問題：「理解這段程式碼需要跳到幾個地方？」

自我檢查清單

任務開始前

[ ] 我需要同時記住多少個概念？（應 < 7）
[ ] 我需要閱讀多少個檔案才能完成？（應 < 5）
[ ] 我能用一句話說明這個任務嗎？
[ ] 5 分鐘後我還記得任務目標嗎？

程式碼撰寫時

[ ] 這個函式需要追蹤幾個變數？（應 < 5）
[ ] 讀者能在當下理解這段程式碼嗎？
[ ] 函式名稱說明「做什麼」而非「怎麼做」？
[ ] 巢狀層級是否超過 3 層？

Code Review 時

[ ] 函式長度 <= 20 行
[ ] 參數數量 <= 3
[ ] 巢狀深度 <= 3
[ ] 區域變數數 < 5
[ ] 函式名稱是動詞片語，函式只做一件事
[ ] 類別方法數 <= 12，公開方法數 <= 5
[ ] 命名無縮寫或僅使用業界通用縮寫
[ ] 布林變數是 is/has/can 開頭
[ ] 不使用 data/info/value 等模糊詞
[ ] 新程式碼是否增加了模組的複雜度？
[ ] 有沒有更簡單的方式達成同樣目的？

Code Review 模式

Code Review 的目標不只是找出錯誤，更重要的是確保程式碼對未來的閱讀者友善。

審查維度

| 維度 | 檢查問題 | |------|---------| | 變數狀態追蹤 | 這段程式碼需要閱讀者同時記住幾個變數的狀態？ | | 呼叫層級追蹤 | 理解這段程式碼需要追蹤幾層呼叫？ | | 命名品質 | 不看實作，能從名稱理解意圖嗎？ | | 條件分支 | 需要考慮幾條執行路徑？ | | 函式長度 | 這個函式做了幾件事？ | | 參數數量 | 呼叫者需要記住幾個參數的順序和意義？ |

熱點識別

| 熱點類型 | 識別方法 | 影響 | |---------|---------|------| | 長函式 | > 20 行 | 難以一次理解 | | 深巢狀 | > 3 層縮排 | 上下文難追蹤 | | 多參數 | > 3 個參數 | 呼叫時容易出錯 | | 副作用 | 修改外部狀態 | 行為不可預測 | | 隱藏依賴 | 內部 new 物件 | 難以測試和理解 |

使用方式

# 審查單一檔案
/cognitive-load-assessment review {檔案路徑}

# 快速掃描目錄
/cognitive-load-assessment scan {目錄}

詳細報告模板：references/review-report-template.md 常見問題模式：references/common-review-patterns.md

與其他方法論的關係

| 方法論 | 認知負擔視角 | |--------|-------------| | DRY | 減少重複 = 減少需要記憶的版本 | | SOLID | 每個原則都在降低特定類型的認知負擔 | | Clean Code | 可讀性 = 低認知負擔 | | 自然語言程式設計 | 讓程式碼像閱讀文章一樣自然 |

使用方式

評估任務複雜度

/cognitive-load-assessment assess-task "{任務描述}"

程式碼品質評估

/cognitive-load-assessment assess-code {檔案路徑}

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