1. 什么是第一性原理
第一性原理(First Principles Thinking),是指把一个复杂问题分解,不断追问本质和最基本不可再分的事实,然后从这些基础出发重新推导问题的解决方案。 核心特征:
不依赖经验、惯例、已有方法
只相信最基本、最确定的事实
基于本质重新思考,而不是简单类比
最著名的实践者是 埃隆·马斯克(Elon Musk),他用第一性原理重新设计火箭(而不是直接用昂贵的供应链),极大降低了SpaceX的成本。
2. 在软件开发中,为什么要用第一性原理?
因为在软件开发里,很多时候:
人们习惯用已有框架、工具、模式,盲目照搬
技术演进太快,经验很快过时
项目需求复杂,表层经验无法应对新问题
用第一性原理,可以帮助你:
破解“为什么总是这样做”的迷信
找到更加本质、更加优质的解决方案
在面对新问题时,快速适应,创造性地解决问题
3. 第一性原理在软件开发中的应用场景
| 应用场景 | 应用方式 |
|---|---|
| 技术选型 | 问:“我们到底需要什么?是性能?是开发速度?是可扩展性?”,而不是“大家都用Spring Boot所以我们也用” |
| 系统设计 | 问:“为什么要微服务?真的需要拆分吗?如果只需要独立部署,模块化是否更简单?” |
| 性能优化 | 问:“性能瓶颈具体在哪里?CPU?I/O?网络?”,而不是“加机器一定能解决” |
| Bug分析 | 问:“根本原因是什么?为什么出现?为什么测试没发现?”,而不是“重启就好了” |
| 架构演进 | 问:“哪些模块变化频繁?哪些稳定?需要怎样的边界?”,而不是“别的公司都在搞DDD我们也跟着搞” |
4. 如何具体应用第一性原理?(实际操作方法)
这里提供一个五步法: 第一步:定义问题
用极简、准确的语言描述你要解决的核心问题。 第二步:分解到基本事实
不断追问**"为什么"**,直到找到不能再分解的客观事实。
例子:网站加载慢。
为什么?→ 因为服务器响应慢。
为什么?→ 因为数据库查询很慢。
为什么?→ 因为查询用了全表扫描。
为什么?→ 因为缺少索引。
本质问题:没有合理的数据库索引设计
第三步:列出可能的原始元素
写下解决这个问题可能涉及的所有最基础手段或工具(不限于已有套路)。 第四步:重新组合、创造性推导
基于基础事实,重新组合解决方案,不拘泥于传统方式。 第五步:快速验证,迭代优化
在实际开发中小规模应用、验证推导出的方案,不断微调。
5. 一个应用实例(完整例子)
问题:我们要做一个高并发登录接口,怎么办?
传统套路:
"缓存Redis吧"
"用JWT吧"
"限流加熔断器吧"
用第一性原理的做法:
定义问题:支持高并发安全登录,防止服务崩溃。
分解到基本事实:
登录是读取用户信息并验证密码。
读数据库慢→可以缓存用户信息。
频繁密码验证→需要保证加密安全。
攻击行为(如暴力破解)会耗死系统。
列出原始元素:
内存缓存(如本地缓存、Redis)
密码加密(如bcrypt)
限流措施(IP级、用户级)
Token机制(保存登录状态)
重新推导组合:
先用本地缓存防止频繁查库
登录失败次数超限立即封禁(而不是只限流)
登录成功发放短生命周期Token,避免频繁认证
验证与优化:
压测不同并发量,监测缓存击中率、认证延迟
结果可能比传统“只用Redis缓存”的方式更有效,而且更简单、清晰。
6. 总结
第一性原理 = 认清最基础事实 + 独立推导最优解
它能让你成为真正有创造力和工程判断力的开发者。