認知負擔評估工具

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

[ ] 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？
[ ] 命名是否清晰自說明？
[ ] 是否需要額外註解才能理解？（應該不需要）

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

# 在開始任務前，快速評估
# 回答以下問題：

1. 這個任務需要修改幾個檔案？
2. 需要追蹤幾個變數狀態？
3. 跨越幾個架構層級？
4. 依賴幾個其他模組？

# 如果任一項超過閾值，考慮拆分任務

程式碼品質評估

# 在 Code Review 時，檢查：

1. 函式長度（應 5-15 行）
2. 參數數量（應 <= 3）
3. 巢狀深度（應 <= 3）
4. 變數數量（應 < 5）

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