Claude Code 项目重构实战指南

大型项目AI重构方法论,避免屎山继续堆砌的系统性解决方案

AI重构的现实挑战

相信每个用Claude Code写真实项目的同学都会发现:刚开始真的很爽,效率暴增,代码飞起。可慢慢你会发现:项目越大,代码越乱。可读性不存在的。AI帮你写的代码,你自己都看不懂。AI自己读代码的效率也越来越低,最后只能在屎山上继续堆屎山。

重构的正确姿势

第一步:开启规划模式

Plan Mode一定要开。让Claude读取全项目,并且和AI把重构的每个环节聊透,务必让AI把你的想法和它的计划详细写进plan.md文件。

规划提示词模板

请详细分析目前项目的代码结构,并制定一份重构计划:
按步骤拆解,每一步目标、依赖、注意事项都要写明。

把刚刚我们讨论的结果写入到plan.md作为后续的重构指导,并且详细列出项目阶段和TODOList

规划文档结构示例

# 项目重构计划

## 项目现状分析
- 代码规模:XX个文件,XX行代码
- 主要问题:代码重复、职责不清、可读性差
- 技术债务:需要重构的模块列表

## 重构目标
- 提升代码清晰度和可理解性
- 优化项目结构和模块组织
- 改善代码可维护性
- 统一编码风格和命名规范

## 重构步骤

### 第一阶段:基础结构优化
**目标**:建立清晰的模块边界
**步骤**
1. 提取公共工具类到utils模块
2. 重构数据访问层
3. 统一异常处理机制
**依赖**:无
**风险**:中等

### 第二阶段:业务逻辑重构
**目标**:提升业务代码可读性
**步骤**
1. 重构用户管理模块
2. 重构订单处理逻辑
3. 优化支付流程
**依赖**:第一阶段完成
**风险**:高

## TODOList
- [ ] 分析现有代码结构
- [ ] 识别重复代码
- [ ] 设计新的模块结构
- [ ] 制定重构优先级

第二步:小步快跑执行

接下来就可以开始项目了:

请严格遵循@plan.md来对项目执行重构,一步一步来做,每一步都需要我来进行确认

执行原则

  • 小步快跑:每次只重构一个小的功能单元
  • 频繁测试:每次修改后立即测试
  • 频繁提交:每通过一次测试就立刻commit
  • 及时验证:确保功能没有被破坏

第三步:失败的复盘与反思

你一定会遇到AI把项目改崩的情况,根本修不回来。这时使用反思提示词:

这次需求失败了,回滚版本到xxxx。我们来反思下这次项目失败的原因是什么?
我们如果需要重新开始这个需求,我们需要注意什么?
我需要用怎么样的指令?

反复复盘,不断补充问题清单:

你为什么要改变login方法的判断逻辑?
为什么不按照原来的错误处理方式?
为什么要移动这个工具函数的位置?

经验总结

用言简意赅AI易读的方式把这些经验到plan.md,为下次重构做好准备

第四步:成功经验的沉淀

迭代成功后:

迭代成功,记录目前的进展以及成功的关键经验到plan.md,方便下次继续

重构核心原则

重构原则

  • 行为不变(强约束):相同输入产生相同输出
  • 对外接口名称不变:公共类/函数签名保持不变
  • 数据契约不变:数据库结构与查询语义保持不变
  • 并发与时序不变:不新增并发单元,不改变重试策略

允许的更改

  • 文件/模块移动
  • 类/函数拆分
  • 内聚度提升
  • 添加轻量适配层
  • 补充类型注解/文档
  • 极小范围格式化

禁止的更改

  • 性能微调
  • 算法替换
  • 默认值调整
  • 日志文案/错误消息更改
  • 排序/去重逻辑改变
  • 随机性/种子变动
  • I/O位置或格式变化

变更粒度与提交策略

提交原则

  • 单一职责变更:每次只做一类结构性修改
  • 小步可回退:每次变更可独立验证并快速回滚

验证清单

每次重构完成后必须验证:

  • 全面搜索残留引用:保证检索结果为0
  • 采样运行关键模式:不报错,输出路径未变

实用重构模板

refactor.md完整版本

# 重构指导原则

## 重构目标
- 提升代码清晰度和可理解性
- 优化项目结构和模块组织
- 改善代码可维护性
- 统一编码风格和命名规范

## 重构原则
- **行为不变(强约束)**: 相同输入产生相同输出
- **对外接口名称不变**: 公共类/函数签名、参数与默认值保持不变
- **数据契约不变**: 数据库结构与查询语义、持久化数据格式保持不变
- **并发与时序不变**: 不新增并发单元,不改变重试、超时策略

## 变更粒度
- **单一职责变更**: 每次只做一类结构性修改
- **小步可回退**: 让每次变更可独立通过最小验证

## 重要提醒
1. **文档同步(立即)**: 完成每个子任务后,立刻更新TODO和进度
2. **仅结构性重构**: 任何可能改变行为的修改一律禁止
3. **引用溯源**: 对每段迁移代码标注来源映射
4. **最小验证(每步)**: 全面搜索残留引用,采样运行关键模式
5. **变更小步拆分**: 大任务拆解为数个可独立验证的小任务
6. **风格保持**: 保留原始变量名、错误文案、日志格式

## 核心经验
1. **系统性思维优于局部思维**: 分析完整的功能单元
2. **依赖分析优于代码拷贝**: 先理解调用关系,再进行重构
3. **渐进验证优于批量操作**: 小步快跑,每步验证
4. **工具辅助优于人工分析**: 使用grep/rg等工具发现隐藏依赖
5. **行为保持优于代码美化**: 重构的首要目标是保持功能不变

具体重构技巧

函数提取重构

# 提示词模板
将note.java的extract_note_id方法提取成公共方法放到util.java中
并且对项目完成整体替换

重构步骤:
1. 先创建测试用例验证原功能
2. 提取方法到util类
3. 更新所有调用点
4. 运行测试确保功能正常
5. 提交变更

类结构重构

# 提示词模板
重构UserService类,将其拆分为以下几个部分:
1. UserValidator - 验证逻辑
2. UserRepository - 数据访问
3. UserBusinessService - 业务逻辑

要求:
- 保持原有接口不变
- 每个新类职责单一
- 添加适当的文档注释
- 更新所有依赖注入配置

模块重构

# 提示词模板
重构订单模块,按照以下步骤:
1. 分析现有订单相关的类和依赖关系
2. 设计新的模块结构(domain/service/repository/controller)
3. 逐个迁移类到新结构
4. 更新配置和依赖注入
5. 运行集成测试验证

每完成一个类的迁移都要测试验证

测试策略

自动化测试生成

# 为重构的代码生成测试
请为刚重构的UserService类生成单元测试:
1. 测试正常业务流程
2. 测试异常情况处理
3. 测试边界条件
4. 使用Mock对象测试依赖

要求使用JUnit 5和Mockito框架

集成测试

# 生成集成测试
请为用户管理模块生成集成测试:
1. 测试完整的注册流程
2. 测试登录验证流程
3. 测试数据持久化
4. 使用TestContainers进行数据库测试

常见问题解决

重构后功能异常

# 问题诊断提示词
重构后功能出现异常,请帮我:
1. 检查最近的git提交记录
2. 分析可能影响的功能点
3. 查看错误日志
4. 提供修复建议

回滚到上一个稳定版本:git reset --hard HEAD~1

依赖关系混乱

# 依赖分析提示词
请分析项目中User类的依赖关系:
1. 找出所有引用User类的地方
2. 分析依赖关系的合理性
3. 识别循环依赖问题
4. 提供重构建议

使用grep和rg命令进行全面搜索

最佳实践总结

重构前准备

  1. 完整的测试覆盖:确保有足够的测试保护
  2. 代码理解:深入理解现有代码结构
  3. 风险评估:识别重构的潜在风险点
  4. 回滚计划:制定详细的回滚策略

重构过程中

  1. 小步快跑:每次只重构一个小的单元
  2. 持续测试:每次修改后立即测试
  3. 及时提交:每完成一个可验证的步骤就提交
  4. 文档更新:及时更新相关文档和注释

重构后验证

  1. 功能测试:确保所有功能正常工作
  2. 性能测试:验证性能没有退化
  3. 集成测试:确保与其他模块集成正常
  4. 代码审查:进行代码质量检查

工具和技巧

代码分析工具

# 查找重复代码
find . -name "*.java" | xargs grep -l "TODO\|FIXME\|XXX"

# 查找大文件
find . -name "*.java" -exec wc -l {} \; | sort -nr | head -10

# 查找复杂方法
grep -n "public.*(" *.java | wc -l

重构辅助工具

  • IDE重构功能:使用IDE的重构工具
  • 静态代码分析:使用SonarQube等工具
  • 代码覆盖率:使用JaCoCo等工具

经验教训

成功经验

  1. 充分的前期准备:详细的规划是成功的关键
  2. 小步快跑:避免大规模同时修改
  3. 持续测试:每次修改后立即验证
  4. 经验积累:记录每次重构的经验和教训

失败教训

  1. 过度依赖AI:AI的理解能力有限,需要人工监督
  2. 忽视测试:没有充分测试保护导致功能破坏
  3. 重构范围过大:试图一次性重构太多内容
  4. 缺乏回滚准备:没有制定有效的回滚策略

记住:不要神话AI,更不要小瞧AI。它不是救世主,但也绝对能成为你编程路上最靠谱的伙伴。用好他,你会成为真正独当一面的全栈程序员。

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