n-version-workflow

N 版本编程工作流技能

目的

针对需要生成并比较多个独立方案、以选出最佳方法的关键实现，执行 N 版本编程工作流。

何时使用此技能

适用于：

• 关键安全功能（身份验证、授权）
• 存在多种有效方案的复杂算法
• 核心组件的高风险重构
• 对长期影响重大的架构决策
• 正确性比速度更重要的情况

不适用于：

• 简单的 CRUD 操作
• 直接明了的错误修复
• 文档更新
• 细微的 UI 调整
• 需要快速完成的紧急修复

配置

核心参数

N（版本数量）：

• 3 - 标准任务的默认值
• 4-6 - 需要较高置信度的关键功能
• 2 - 快速验证方案

选择标准（按优先级排序）：

1. 正确性 - 满足要求并通过测试
2. 安全性 - 不存在漏洞或反模式
3. 简洁性 - 极致简洁，复杂度最低
4. 原则遵循度 - 遵循项目原则
5. 性能 - 效率和资源使用情况

Agent 多样性配置：

• conservative - 经验证的模式与安全性
• innovative - 新颖方案与优化
• minimalist - 极致简洁
• pragmatic - 权衡利弊，采用实用方案
• performance-focused - 针对速度和效率进行优化

执行流程

步骤 1：准备通用上下文

• 使用 prompt-writer Agent 创建清晰明确的规格说明
• 明确记录所有要求
• 以可衡量的方式定义成功标准
• 为所有 N 个版本准备完全一致的任务规格说明
• 提前确定评估指标
• 重要：记录无法通过优化舍弃的明确用户要求

输出： 一份权威规格说明文档

步骤 2：生成 N 个独立实现

• 同时启动 N 个 Claude 子进程
• 每个子进程接收完全相同的任务规格说明
• 子进程之间不得共享上下文（确保真正独立）
• 每个子进程使用不同的 Agent 多样性配置
• 每个子进程都生成包含测试的完整实现
• 每个子进程在独立目录中工作（version_1/、version_2/ 等）

N=3 的示例：

• 子进程 1：保守方案（采用经验证的模式，进行全面的错误处理）
• 子进程 2：实用方案（平衡简洁性和健壮性）
• 子进程 3：极简方案（极致简化，尽量减少依赖项）

步骤 3：收集并比较实现

• 等待所有 N 个实现完成
• 使用 analyzer Agent 检查每个实现
• 使用 tester Agent 运行每个版本的测试
• 在比较矩阵中记录结果

比较矩阵：

| Version | Correctness | Security | Simplicity | Philosophy | Performance | Lines of Code |
|---------|-------------|----------|------------|------------|-------------|---------------|
| v1      | PASS        | PASS     | 7/10       | 8/10       | 150ms       | 180           |
| v2      | PASS        | PASS     | 9/10       | 9/10       | 180ms       | 95            |
| v3      | FAIL        | N/A      | 10/10      | 7/10       | N/A         | 65            |

步骤 4：审查和评估

• 使用 reviewer Agent 进行全面比较
• 使用 security Agent 评估每个版本的安全性
• 按优先级顺序应用选择标准
• 淘汰未通过正确性测试的版本
• 按其他标准比较剩余版本
• 找出每个实现中的最佳部分

评估流程：

1. 筛选：移除未通过正确性测试的版本
2. 安全关卡：淘汰存在安全问题的版本
3. 原则检查：评估各版本的简洁性和遵循度
4. 性能比较：测量并比较基准测试结果
5. 综合：判断混合方案是否更优

步骤 5：选择或综合方案

决策树：

1. 是否有一个版本满足所有标准？
   • 是 → 选择该版本并记录原因
   • 否 → 继续步骤 2
2. 是否有 2 个或更多版本在最高优先级标准上并列？
   • 是 → 继续步骤 3
   • 否 → 选择得分最高的版本
3. 各版本是否具备互补优势？
   • 是 → 综合各方案的优点，形成混合方案
   • 否 → 按加权标准优先级进行选择

综合示例：

Selected: Hybrid of v1 and v2
- Core logic from v2 (ruthless simplicity)
- Error handling from v1 (comprehensive coverage)
- Testing approach from v2 (focused, minimal)
- Documentation style from v1 (thorough)

Rationale: v2's minimalist core paired with v1's robust
error handling provides optimal balance of simplicity
and production-readiness.

步骤 6：实现选定的方案

• 使用 builder agent 实现最终版本
• 如果选定单个版本：直接使用
• 如果是综合方案：结合各版本的优点实现混合方案
• 保留步骤 1 中用户提出的所有明确要求
• 运行完整测试套件
• 在代码注释中说明选择理由

文档模板：

"""
N-Version Implementation Selection

Generated Versions: 3
Selection: Hybrid of v1 (conservative) and v2 (pragmatic)

Rationale:
- v1 had superior error handling and edge case coverage
- v2 had cleaner architecture and better testability
- v3 failed correctness tests (edge case handling)

This implementation combines v2's core logic with v1's
defensive programming approach for production robustness.

Selection Criteria Applied:
1. Correctness: v1=PASS, v2=PASS, v3=FAIL
2. Security: All passed
3. Simplicity: v2 ranked highest
4. Philosophy: v1 and v2 tied
5. Performance: Negligible difference

步骤 7：记录经验

• 创建分析文档：n_version_analysis.md
• 记录生成的所有 N 个实现方案
• 详细说明选择理由
• 总结被否决方案中的见解
• 使用 amplihack.memory.discoveries 中的 store_discovery() 将学到的模式存入记忆
• 添加对比矩阵，供日后参考

权衡

成本： 需要 N 倍的计算资源和时间 收益： 大幅降低出现严重错误的风险 最适用场景： 错误代价高昂的功能（安全性、数据完整性）

示例

示例 1：身份验证系统

任务： 实现基于 JWT 的身份验证 配置： N=4（关键安全功能） 配置档案： conservative、security-focused、pragmatic、minimalist

结果：

• v1（conservative）：最全面，但设计过度
• v2（security-focused）：安全性出色，但较复杂
• v3（pragmatic）：平衡性良好，但遗漏了一些边缘情况
• v4（minimalist）：过于简单，存在安全漏洞

选择： 综合 v2 和 v3

• 采用 v2 的安全实现
• 采用 v3 的 API 设计和简洁性

理由： 安全性不容妥协，但 v3 更简洁的 API 设计在不牺牲安全性的前提下提升了易用性。

示例 2：数据处理流水线

任务： 高效处理大型 CSV 文件 配置： N=3（性能关键型） 配置档案： pragmatic、performance-focused、minimalist

结果：

• v1（pragmatic）：基于 Pandas，容易上手但速度较慢
• v2（performance-focused）：自定义流式处理，速度快 10 倍
• v3（minimalist）：Python CSV 模块，简单但速度较慢

选择： v2（performance-focused）

理由： 性能要求足以证明复杂度的合理性。v2 的流式处理方案满足了吞吐量要求，而 v1 和 v3 无法扩展以满足需求。

理念契合

此工作流贯彻以下原则：

• 降低风险： 多种实现方案可以发现单一方案可能遗漏的错误
• 探索： 不同方案能揭示设计上的权衡
• 基于证据进行选择： 系统化比较，而非凭直觉判断
• 学习： 被否决的版本仍能提供有价值的见解
• 并行执行： 同时运行 N 个实现方案以提高效率

与默认工作流集成

启用此工作流后，它会取代 DEFAULT_WORKFLOW 中的步骤 4–5（研究/设计和实现）。其他所有步骤（需求、测试、CI/CD）保持不变。