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第3章 开发环境准备:从零搭建全栈工程环境

环境搭建是全栈开发的第一道门槛,也是 Vibe Coding 实践的基础设施。AI 编程工具再强大,如果本地环境配置不完整、依赖缺失、运行时版本冲突,一切都是空谈。本章从 AI 编程 IDE 的安装配置开始,逐步搭建 Repo Wiki、前后端运行环境,最终完成环境验收,确保后续实战能够顺畅推进。


3.1 AI 编程 IDE 实操安装与配置

Cursor 安装

Cursor 是当前最流行的 AI 原生 IDE,基于 VS Code 内核构建,对 VS Code 扩展生态完全兼容。

  1. 下载安装包:https://cursor.com

  2. 安装完成后首次启动,选择配置方式:

  • 从 VS Code 导入配置(推荐):自动继承已有的主题、快捷键、扩展
  • 全新配置:适合没有 VS Code 使用经验的开发者
  1. 登录账号:使用 Google 或 GitHub 账号登录 Cursor,激活 AI 功能

  2. 模型配置:

打开 Settings > Models,配置默认使用的 AI 模型:

  • Claude 3.5 Sonnet:推荐作为日常开发默认模型
  • GPT-4o:适合需要强推理能力的场景
  • 本地模型:如需离线使用,可配置 Ollama 本地模型
  1. 关键快捷键配置:
快捷键功能说明
Cmd+K行内编辑选中代码后,用自然语言描述修改意图
Cmd+L打开 Chat在侧边栏打开 AI 对话面板
Cmd+IComposer 模式多文件编辑模式,适合跨文件修改
Tab接受补全接受 AI 的代码补全建议
Esc拒绝补全拒绝当前的补全建议

Claude Code 安装

Claude Code 作为命令行工具,安装方式已在第2章详述,此处补充项目级配置:

在项目根目录创建 .claude/ 目录,用于存放 Claude Code 的项目配置:

bash
mkdir -p .claude

创建 CLAUDE.md 文件,作为 Claude Code 的项目级上下文:

markdown
# Project Context

## Tech Stack
- Frontend: React 18 + TypeScript + Vite
- Backend: Spring Boot 3 + Spring AI + PostgreSQL
- Cache: Redis 7

## Code Conventions
- API routes follow RESTful conventions
- Use camelCase for JavaScript/TypeScript
- Use snake_case for Python and database columns
- All API responses follow { code, message, data } format

## Key Directories
- src/main/java/com/project/ - Backend source
- src/frontend/src/ - Frontend source

这份文件会在每次 Claude Code 交互时自动加载为上下文,确保 AI 生成的代码符合项目规范。


3.2 Repo Wiki 的核心作用与构建方法

为什么需要 Repo Wiki

Vibe Coding 的核心挑战之一是上下文管理。AI 模型无法自动"理解"项目全貌,它需要一份结构化的项目知识库作为参考。Repo Wiki 就是这份知识库,它将项目的架构、技术栈、编码规范、关键决策等信息以结构化文档的形式存储在代码仓库中。

Repo Wiki 的价值体现在三个层面:

  1. 为 AI 提供上下文:每次交互前,AI 会读取 Repo Wiki,理解项目全貌
  2. 为团队提供共识:新成员通过 Repo Wiki 快速了解项目,减少沟通成本
  3. 为 SDD 提供基础:Spec 文档的撰写需要以 Repo Wiki 中的架构信息为参考

Repo Wiki 的结构

推荐在项目根目录创建 docs/wiki/ 目录,包含以下文件:

docs/wiki/
├── ARCHITECTURE.md     # 系统架构文档
├── TECH_STACK.md       # 技术栈说明
├── CONVENTIONS.md      # 编码规范
├── API_SPEC.md         # API 接口规范
├── DATA_MODEL.md       # 数据模型文档
├── DECISIONS.md        # 关键技术决策记录
└── GLOSSARY.md         # 术语表

核心文件内容示例

ARCHITECTURE.md:

markdown
# System Architecture

## Overview
This project follows a three-tier architecture:
- Frontend Layer: React SPA
- API Layer: Spring Boot REST API
- Data Layer: PostgreSQL + Redis Cache

## Module Dependencies
Frontend → API Gateway → Business Services → Data Access Layer → Database

## Key Design Decisions
- Use event-driven architecture for async operations
- Implement CQRS pattern for read-heavy modules

用 AI 自动生成 Repo Wiki

利用 Cursor 或 Claude Code,可以快速为已有项目生成 Repo Wiki:

bash
# 使用 Claude Code 生成架构文档
claude "分析当前项目的代码结构,生成 ARCHITECTURE.md 文档,包含模块划分、依赖关系和数据流"

AI 会自动扫描项目结构,分析模块依赖,生成结构化的架构文档。这一过程通常只需几分钟,远快于手动编写。


3.3 前端多语言运行环境搭建

全栈开发需要同时支撑多种前端技术栈。本节搭建一个灵活的前端运行环境,覆盖 React/Vue/Next.js 等主流框架。

Node.js 环境管理

推荐使用 nvm(Node Version Manager)管理 Node.js 版本:

bash
# 安装 nvm
curl -o- https://raw.githubusercontent.com/nvm-sh/nvm/v0.39.7/install.sh | bash

# 安装 LTS 版本
nvm install --lts

# 设置默认版本
nvm alias default node

# 验证安装
node --version
npm --version

包管理器选择

包管理器特点适用场景
npmNode.js 自带,兼容性最好简单项目、快速原型
pnpm磁盘占用小,安装速度快monorepo、多项目共用依赖
yarn确定性安装,workspaces 支持团队项目、需要锁定依赖版本
bun速度极快,内置打包和测试追求极致性能的项目

安装 pnpm 和 bun:

bash
# 安装 pnpm
npm install -g pnpm

# 安装 bun
curl -fsSL https://bun.sh/install | bash

前端框架项目初始化

bash
# React + Vite + TypeScript
pnpm create vite my-react-app --template react-ts

# Vue 3 + Vite + TypeScript
pnpm create vite my-vue-app --template vue-ts

# Next.js 14
npx create-next-app@latest my-nextjs-app --typescript --app

# Nuxt 3
npx nuxi@latest init my-nuxt-app

VS Code / Cursor 推荐扩展

扩展功能必要性
ESLint代码质量检查必装
Prettier代码格式化必装
TypeScript Vue PluginVue TS 支持Vue 项目必装
Tailwind CSS IntelliSenseTailwind 类名补全使用 Tailwind 时装
Auto Rename TagHTML 标签自动重命名推荐安装

3.4 后端多语言运行环境搭建

全栈开发同样需要灵活的后端环境。本节搭建 Java(Spring Boot)和 Python(FastAPI)两大主流后端运行环境。

Java / Spring Boot 环境

  1. 安装 JDK 17+(推荐使用 SDKMAN 管理版本):
bash
# 安装 SDKMAN
curl -s "https://get.sdkman.io" | bash

# 安装 JDK 17
sdk install java 17.0.9-tem

# 验证
java -version
  1. 安装 Maven 或 Gradle:
bash
# 安装 Maven
sdk install maven

# 或安装 Gradle
sdk install gradle
  1. Spring Boot 项目初始化:
bash
# 使用 Spring Initializr CLI
curl https://start.spring.io/starter.zip \
  -d type=maven-project \
  -d language=java \
  -d bootVersion=3.2.0 \
  -d groupId=com.example \
  -d artifactId=demo \
  -d name=demo \
  -d packageName=com.example.demo \
  -d dependencies=web,data-jpa,postgresql,security \
  -o demo.zip && unzip demo.zip

Spring Boot 官方文档:https://spring.io/projects/spring-boot

Python / FastAPI 环境

  1. 安装 Python 3.11+(推荐使用 pyenv 管理版本):
bash
# 安装 pyenv
curl https://pyenv.run | bash

# 安装 Python 3.11
pyenv install 3.11.7
pyenv global 3.11.7

# 验证
python --version
  1. 创建虚拟环境并安装 FastAPI:
bash
# 创建项目目录
mkdir my-api && cd my-api

# 创建虚拟环境
python -m venv venv
source venv/bin/activate

# 安装 FastAPI 和 Uvicorn
pip install fastapi uvicorn[standard]
  1. FastAPI 最小应用:
python
from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

@app.get("/")
async def root():
    return {"message": "Hello World"}

FastAPI 官方文档:https://fastapi.tiangolo.com

数据库环境

全栈项目通常需要关系型数据库和缓存:

bash
# 使用 Docker 快速启动 PostgreSQL 和 Redis
docker run -d \
  --name postgres \
  -e POSTGRES_PASSWORD=secret \
  -e POSTGRES_DB=myapp \
  -p 5432:5432 \
  postgres:16

docker run -d \
  --name redis \
  -p 6379:6379 \
  redis:7-alpine

数据库管理工具

推荐安装以下工具辅助数据库操作:

  • DBeaver:通用数据库管理客户端
  • pgAdmin:PostgreSQL 官方管理工具
  • RedisInsight:Redis 官方可视化管理工具
  • Prisma Studio:ORM 可视化管理(如使用 Prisma)

3.5 环境验收与常见问题排查

环境搭建完成后,必须进行系统性的验收,确保所有组件正常工作。

验收清单

逐一执行以下命令,确认各组件安装正确:

bash
# 基础工具
node --version          # v18.x+
npm --version           # 9.x+
pnpm --version          # 8.x+

# Java 环境
java -version           # 17.x+
mvn -version            # 3.9.x+

# Python 环境
python --version        # 3.11.x+
pip --version           # 23.x+

# 数据库连接
psql -h localhost -U postgres -c "SELECT version();"  # PostgreSQL
redis-cli ping          # 应返回 PONG

# Docker 环境
docker --version        # 24.x+
docker compose version  # 2.x+

# AI 工具
claude --version        # Claude Code
cursor --version        # Cursor CLI(如安装)

常见问题与解决方案

问题一:Node.js 版本冲突

bash
# 症状:运行项目时报 "unsupported engine" 错误
# 原因:项目要求的 Node.js 版本与当前版本不匹配
# 解决:使用 nvm 切换版本
nvm install 18
nvm use 18

问题二:Python 虚拟环境未激活

bash
# 症状:pip install 安装到全局环境
# 原因:忘记激活虚拟环境
# 解决:每次进入项目先激活
source venv/bin/activate  # macOS/Linux
venv\Scripts\activate     # Windows

问题三:Docker 容器端口冲突

bash
# 症状:docker run 报 "port is already allocated"
# 原因:端口被其他进程占用
# 解决:查找并释放端口
lsof -i :5432    # 查找占用 5432 端口的进程
kill -9 <PID>    # 终止进程

问题四:Maven 依赖下载缓慢

bash
# 症状:mvn install 长时间卡在下载依赖
# 原因:默认使用中央仓库,国内访问慢
# 解决:配置阿里云镜像
# 编辑 ~/.m2/settings.xml,添加:
xml
<mirror>
  <id>aliyun</id>
  <mirrorOf>central</mirrorOf>
  <url>https://maven.aliyun.com/repository/central</url>
</mirror>

问题五:Claude Code API 连接失败

bash
# 症状:claude 命令报 "connection refused" 或 "authentication failed"
# 原因:API Key 未配置或网络问题
# 解决:
# 1. 检查 API Key 是否正确
echo $ANTHROPIC_API_KEY

# 2. 检查网络连接
curl -I https://api.anthropic.com

# 3. 如使用代理,配置环境变量
export HTTPS_PROXY=http://127.0.0.1:7890

环境一键验收脚本

创建 scripts/check-env.sh,将所有验收项整合为一个脚本:

bash
#!/bin/bash

echo "=== Environment Check ==="

check_command() {
  if command -v $1 &> /dev/null; then
    echo "[OK] $1: $(command -v $1)"
  else
    echo "[MISSING] $1 is not installed"
  fi
}

check_command node
check_command npm
check_command pnpm
check_command java
check_command mvn
check_command python3
check_command docker
check_command claude

echo ""
echo "=== Service Check ==="

# Check PostgreSQL
if pg_isready -h localhost -p 5432 &> /dev/null; then
  echo "[OK] PostgreSQL is running"
else
  echo "[WARN] PostgreSQL is not running"
fi

# Check Redis
if redis-cli ping &> /dev/null; then
  echo "[OK] Redis is running"
else
  echo "[WARN] Redis is not running"
fi

echo ""
echo "=== Environment Check Complete ==="
bash
chmod +x scripts/check-env.sh
./scripts/check-env.sh

运行此脚本后,所有项显示 [OK] 即表示环境准备就绪,可以进入后续的实战开发。


本章小结

环节核心要点
AI IDE 安装Cursor 为主力编辑器,Claude Code 为终端辅助,CLAUDE.md 提供项目级上下文
Repo Wiki为 AI 提供项目上下文,结构化存储架构、规范、决策,可由 AI 自动生成
前端环境nvm 管理 Node.js 版本,pnpm/bun 提升包管理效率,按需初始化框架项目
后端环境SDKMAN 管理 JDK,pyenv 管理 Python,Docker 快速启动数据库和缓存
环境验收逐一验证各组件安装和服务状态,准备验收脚本实现一键检查

下一章,我们将进入第一个实战项目——用 Vibe Coding 从零搭建一个 ChatBot,完整体验从需求梳理到交付验收的全流程。

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