引导LLM使用软件设计模式的策略：单例模式案例
软件工程
2026-05-27 v1 人工智能
摘要
大型语言模型（LLM）能够从自然语言提示生成功能性源码，但常常无法一致地遵循更高层次的架构结构或设计模式。由于LLM正日益被用于软件工程，其应用既定原则的能力对于软件产品的长期成功至关重要。因此，本文旨在识别引导LLM在生成源码中运用设计模式的策略。我们设计了计算实验，以评估13种LLM在164个来自HumanEval-X的Java编码挑战中，按照单例设计模式生成代码的能力，测试了四种提示策略：指令、二进制自动反馈、详尽自动反馈以及结合少量示例的详尽反馈。我们的结果表明，引导LLM纳入设计模式的最优策略在很大程度上取决于模型类型。然而，总体而言，迭代二进制反馈在保持或提升代码功能性的同时，为单例模式提供了最佳对齐。通过使用指令引导，Llama 3.3在100%的情况下生成单例类，并提升了代码功能，使通过的测试数量增加了34.1个百分点。在指令和二进制反馈指导下，其成果相似。Qwen 3（8B）通过二进制反馈将单例对齐提升至99.2%，功能性提升至58.6%。我们的结果表明，即使是简单的策略也能用于引导LLM使用设计模式。
引用
@article{arxiv.2605.26898,
title = {Strategies for Guiding LLMs to Use Software Design Patterns: A Case of Singleton},
author = {Viktor Kjellberg and Farnaz Fotrousi and Miroslaw Staron},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.26898},
year = {2026}
}
备注
Accepted at PROMISE 2026