superpowers-systematic-debugging

by axelhu

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SKILL.md About

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name: superpowers-systematic-debugging
description: Use when encountering any bug, test failure, or unexpected behavior - enforces systematic four-phase debugging: root cause investigation, pattern analysis, hypothesis testing, and evidence-based fix verification
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# Superpowers 系统性调试

## 核心准则

**随机修 bug 浪费时间内制造新 bug。快速补丁掩盖根本问题。**

**核心原则：永远先找根本原因再尝试修复。症状修复 = 失败。**

**违反调试流程的字面意思 = 违反调试流程的精神。**

## 铁律

```
未经根本原因调查，不许修复
```

如果没完成第 1 阶段，就不能提出修复方案。

## 何时使用

用于任何技术问题：
- 测试失败
- 生产 bug
- 意外行为
- 性能问题
- 构建失败
- 集成问题

**特别要用于：**
- 时间压力大时（紧急情况容易猜）
- "就一个快速修复"看起来很明显时
- 已经尝试了多个修复时
- 上次修复没用时
- 没有完全理解问题时

## 四阶段流程

### 阶段 1：根本原因调查

**在尝试任何修复之前：**

1. **仔细阅读错误信息**
   - 不要跳过错误或警告
   - 通常包含准确解决方案
   - 读完堆栈跟踪
   - 记下行号、文件路径、错误码

2. **稳定复现**
   - 能可靠地触发吗？
   - 具体步骤是什么？
   - 每次都发生吗？
   - 如果不能复现 → 收集更多数据，不要猜

3. **检查最近变更**
   - 什么变更可能导致这个？
   - Git diff、最近提交
   - 新依赖、配置变更
   - 环境差异

4. **追踪数据流**

**当错误在调用栈深处：**
   - 坏值从哪里产生？
   - 什么调用时传入了坏值？
   - 一直追踪到找到源头
   - 在源头修复，不是在症状处

### 阶段 2：模式分析

**修复前找到模式：**

1. **找类似工作的例子**
   - 在同一代码库找类似正常工作的代码
   - 什么能正常工作而什么坏了？

2. **对比参考**
   - 如果在实现某个模式，彻底读完参考实现
   - 不要略读——每一行都要读
   - 应用前完全理解模式

3. **识别差异**
   - 工作的和坏的区别是什么？
   - 列出每个差异，不管多小
   - 不要假设"那个不重要"

4. **理解依赖**
   - 这个还需要什么其他组件？
   - 什么设置、配置、环境？
   - 它做什么假设？

### 阶段 3：假设与测试

**科学方法：**

1. **形成一个假设**
   - 清晰陈述："我认为 X 是根本原因，因为 Y"
   - 写下来
   - 要具体，不要模糊

2. **最小化测试**
   - 做最小可能的变更来测试假设
   - 一次只改一个变量
   - 不要一次修多个东西

3. **验证后再继续**
   - 有效？→ 阶段 4
   - 无效？→ 形成新假设
   - 不要在顶上加更多修复

4. **当不知道时**
   - 说"我不理解 X"
   - 不要假装知道
   - 寻求帮助
   - 做更多研究

### 阶段 4：实现

**修复根本原因，不修复症状：**

1. **创建失败的测试用例**
   - 最简单的复现方式
   - 能自动化就自动化
   - 修复前必须有
   - 用 `superpowers-tdd` 技能写正确的失败测试

2. **实现单一修复**
   - 解决识别的根本原因
   - 一次改一个
   - 不要"既然在这里"就改进
   - 不要捆绑重构

3. **验证修复**
   - 测试现在通过了吗？
   - 其他测试坏了吗？
   - 问题真的解决了吗？

4. **如果修复没用**
   - 停止
   - 数：已经尝试了多少次修复？
   - 如果 < 3：回到阶段 1，用新信息重新分析
   - **如果 ≥ 3：停止并质疑架构（见下）**
   - 没有架构讨论不要再尝试修复 #4

5. **如果 3+ 修复都失败：质疑架构**

**表明架构问题的模式：**
   - 每个修复在不同地方揭示新的共享状态/耦合/问题
   - 修复需要"大规模重构"才能实现
   - 每个修复在其他地方产生新症状

**停止并质疑基本原理：**
   - 这个模式根本上是合理的吗？
   - 我们是在"靠惯性坚持"吗？
   - 应该是重构架构还是继续修症状？

**在尝试更多修复之前与主人讨论**

## 红旗

如果发现自己想：
- "先快速修复，以后再调查"
- "就试试改 X 看看行不行"
- "加多个变更，一起跑测试"
- "跳过测试，我手动验证"
- "大概是 X，让我修那个"
- "我没有完全理解但这可能行"
- **"再试一次修复"（已经尝试了 2+ 次）**
- **每个修复在不同地方揭示新问题**

**所有这些意味着：停止。回到阶段 1。**

**如果 3+ 修复失败：** 质疑架构。

## 主人发出的信号（你在做错）

- "那没有发生吗？" - 你假定了没有验证
- "这会告诉我们……？" - 应该加了证据收集
- "别猜了" - 你在没理解的情况下提修复
- "再想清楚" - 质疑基本原理，不只是症状

**看到这些时：** 停止。回到阶段 1。

## 快速参考

| 阶段 | 关键活动 | 成功标准 |
|------|---------|---------|
| **1. 根本原因** | 读错误，复现，检查变更，收集证据 | 理解了什么和为什么 |
| **2. 模式** | 找工作例子，对比 | 识别差异 |
| **3. 假设** | 形成理论，最小测试 | 确认或新假设 |
| **4. 实现** | 创建测试，修复，验证 | Bug 解决，测试通过 |

## 当过程显示"没有根本原因"时

如果系统性调查发现问题是真正环境相关、时序相关或外部的：

1. 已完成调查流程
2. 记录调查了什么
3. 实现适当处理（重试、超时、错误信息）
4. 为未来调查添加监控/日志

**但是：** 95% 的"没有根本原因"是调查不完整。

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