[Paper] 多代理协同重命名重构

Source: arXiv - 2601.00482v1

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概述

协调的重命名重构——即一次重命名必须在许多相关标识符中传播——是开发者常见但容易出错的工作。本文提出了首个 多代理框架，该框架与开发者协作，自动完成整个过程，将初始的重命名转化为全项目范围内的安全转换，同时让人保持控制。

关键贡献

• 多代理架构（范围推断、计划执行、复制），将 LLM 推理与 IDE 原生重构 API 协同。
• 声明式范围语言：一种简洁的自然语言表示，用于描述重命名的预期范围，自动从开发者的首次编辑生成。
• 实证研究：在 100 个开源项目的 609 K 次提交中对协同重命名进行分析，揭示模式和痛点。
• 用户评估（205 位开发者）显示，与启发式工具相比，手动工作量降低 73 %，误报建议下降 5 倍。
• 开源原型：集成于 VS Code 和 IntelliJ，遵循 Apache‑2.0 许可证发布。

方法论

1. Formative Mining – 作者挖掘了重命名提交，以量化重命名触发额外更改的频率，并识别出重要的上下文（例如类名、API 符号）。
2. Agent Design
   • Scope Inference Agent 读取开发者的初始重命名（即“线索”），并使用 LLM 生成 Declared Scope，例如 “将 data 包中所有名为 fetchData 的公共方法及其所有重载全部重命名”。
   • Planned Execution Agent 将该范围转化为具体计划，查询 IDE 的重构引擎，并在应用每项更改前根据范围进行验证。
   • Replication Agent 根据计划在整个项目中执行搜索，将结果反馈给 Execution Agent 以处理任何边缘情况。
3. Implementation – 各代理通过轻量级的 JSON‑RPC 协议进行通信，使 LLM 保持无状态，而 IDE 负责繁重的实际操作。
4. Evaluation – 两个阶段：(a) 在 1 200 个真实重命名场景上进行 benchmark，与启发式重命名工具和普通 LLM 建议进行比较；(b) 进行 user study，让参与者在有无代理的情况下执行协同重命名，测量时间、错误率和主观工作负荷。

结果与发现

• Declared Scope 捕获了 96 % 的预期重命名范围，即使是复杂的跨模块符号也不例外。
• 通过将实际编辑委派给 IDE 的可信重构 API，系统避免了原始 LLM 输出中常见的“幻觉”错误。
• 参与者报告说，代理让他们保持“掌控全局”，而系统则处理重复的底层工作。

实际影响

• IDE 插件 – 该架构可以打包成任何提供重构 API 的现代 IDE 的插件，为团队提供开箱即用的大规模重命名助手。
• CI/CD 集成 – 代理可以在 pre‑commit 钩子中运行，提供完整的重命名方案，降低 API 弃用时的代码审查摩擦。
• 企业代码库 – 在拥有成千上万相互依赖模块的 monorepo 中，协同重命名常常成为瓶颈；此方法可将处理时间从数天缩短至数分钟。
• 开发者入职 – 新成员可以依赖这些代理了解重命名的连锁影响，降低学习旧代码的门槛。
• 可扩展性 – 同样的多代理模式可以重新用于其他协同重构（例如提取接口、移动类），在单一开发者意图需要广泛传播的场景中。

局限性与未来工作

• 范围生成依赖于大型语言模型质量 – 在文档稀少或代码高度动态的语言（例如 JavaScript）中，范围推断代理有时会遗漏边缘情况。
• IDE 依赖 – 当前原型仅在提供稳定重构 API 的 IDE 中工作；无界面环境需要额外的适配器。
• 搜索的可扩展性 – 对于极大型代码库（>10 M 行代码），复制代理的全项目搜索会成为性能瓶颈；计划改进为增量索引。
• 用户信任 – 虽然误报率低，但开发者仍需审查生成的计划；未来工作将探索更丰富的可视化以及“示例撤销”机制。

作者设想一个更广阔的生态系统，其中多个专门化代理协同工作——处理命名、类型迁移和架构重塑——将 AI 增强的重构转变为开发者工作流中的常规环节。

作者

• Abhiram Bellur
• Mohammed Raihan Ullah
• Fraol Batole
• Mohit Kansara
• Masaharu Morimoto
• Kai Ishikawa
• Haifeng Chen
• Yaroslav Zharov
• Timofey Bryksin
• Tien N. Nguyen
• Hridesh Rajan
• Danny Dig

论文信息

• arXiv ID: 2601.00482v1
• 分类: cs.SE, cs.AI
• 发布时间: 2026年1月1日
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