Follow up PR #265: refine chapters, diagrams, and add S20 (#283)

* feat: s01-s14 docs quality overhaul — tool pipeline, single-agent, knowledge & resilience

Rewrite code.py and README (zh/en/ja) for s01-s14, each chapter building
incrementally on the previous. Key fixes across chapters:

- s01-s04: agent loop, tool dispatch, permission pipeline, hooks
- s05-s08: todo write, subagent, skill loading, context compact
- s09-s11: memory system, system prompt assembly, error recovery
- s12-s14: task graph, background tasks, cron scheduler

All chapters CC source-verified. Code inherits fixes forward (PROMPT_SECTIONS,
json.dumps cache, real-state context, can_start dep protection, etc.).

* feat: s15-s19 docs quality overhaul — multi-agent platform: teams, protocols, autonomy, worktree, MCP tools

Rewrite code.py and README (zh/en/ja) for s15-s19, the multi-agent platform
chapters. Each chapter inherits all previous fixes and adds one mechanism:

- s15: agent teams (TeamCreate, teammate threads, shared task list)
- s16: team protocols (plan approval, shutdown handshake, consume_inbox)
- s17: autonomous agents (idle polling, auto-claim, consume_lead_inbox)
- s18: worktree isolation (git worktree, bind_task, cwd switching, safety)
- s19: MCP tools (MCPClient, normalize_mcp_name, assemble_tool_pool, no cache)

All appendix source code references verified against CC source. Config priority
corrected: claude.ai < plugin < user < project < local.

* fix: 5 regressions across s05-s19 — glob safety, todo validation, memory extraction, protocol types, dep crash

- s05-s09: glob results now filter with is_relative_to(WORKDIR) (inherited from s02)
- s06-s08: todo_write validates content/status required fields (inherited from s05)
- s09: extract_memories uses pre-compression snapshot instead of compacted messages
- s16: submit_plan docstring clarifies protocol-only (not code-level gate)
- s17-s19: match_response restores type mismatch validation (from s16)
- s17-s19: claim_task deps list handles missing dep files without crashing

* fix: s12 Todo V2 logic reversal, s14/s15 cron range validation, s18/s19 worktree name validation

- s12 README (zh/en/ja): fix Todo V2 direction — interactive defaults to Task,
  non-interactive/SDK defaults to TodoWrite. Fix env var name to
  CLAUDE_CODE_ENABLE_TASKS (not TODO_V2).
- s14/s15: add _validate_cron_field with per-field range checks (minute 0-59,
  hour 0-23, dom 1-31, month 1-12, dow 0-6), step > 0, range lo <= hi.
  Replace old try/except validation that only caught exceptions.
- s18/s19: add validate_worktree_name() to remove_worktree and keep_worktree,
  not just create_worktree.

* fix: align s16-s19 teaching tool consistency

* fix pr265 chapter diagrams

* Add comprehensive s20 harness chapter

* Fix chapter smoke test regressions

* Clarify README tutorial track transition

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Co-authored-by: Haoran <bill-billion@outlook.com>
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2026-05-20 21:45:38 +08:00
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@@ -0,0 +1,208 @@
# s18: Worktree Isolation — それぞれのディレクトリ、互いに干渉しない
[中文](README.md) · [English](README.en.md) · [日本語](README.ja.md)
s01 → ... → s16 → s17 → `s18` → [s19](../s19_mcp_plugin/) → s20
> *"それぞれのディレクトリ、互いに干渉しない"* — タスクは目標を管理、worktree はディレクトリを管理、ID で紐付け。
>
> **Harness 層**: 隔離 — 並列実行のディレクトリ分離。
---
## 課題
s17 では、Alice も Bob も同じディレクトリで作業。Alice のタスクは「認証モジュールのリファクタリング」、Bob のタスクは「UI ログインページのリファクタリング」。
Alice が `write_file("config.py", ...)` を呼び出し、Bob も `write_file("config.py", ...)` を呼び出す。両者が同じファイルを編集し、互いに上書き。クリーンなロールバックもできない——どの変更が誰のものか区別できない。
s15-s17 は「誰が何をするか」(タスクシステム)と「どう通信するか」(メッセージバス)を解決したが、「どこで作業するか」は未解決。
---
## ソリューション
![Worktree Overview](images/worktree-overview.ja.svg)
Git worktree を使うと、同じリポジトリ内に複数の独立した作業ディレクトリを作成でき、それぞれが独自のブランチを持つ。Alice は `.worktrees/auth-refactor/` で作業、Bob は `.worktrees/ui-login/` で作業——互いに干渉しない。
S17 の教学版 MessageBus、プロトコル、自治認領機構を踏襲。本章の追加
| 機能 | 目的 |
|------|------|
| create_worktree | タスク用の独立ディレクトリ + 独立ブランチを作成 |
| bind_task_to_worktree | タスクとディレクトリを紐付け(状態は変更しない) |
| remove_worktree / keep_worktree | 完了後のクリーンアップまたは保持 |
| validate_worktree_name | パストラバーサルと不正文字を拒否 |
---
## 仕組み
### 作成:タスク-Worktree 紐付け
```python
def create_worktree(name: str, task_id: str = "") -> str:
validate_worktree_name(name) # [A-Za-z0-9._-]{1,64} のみ許可
path = WORKTREES_DIR / name
ok, result = run_git(["worktree", "add", str(path), "-b", f"wt/{name}", "HEAD"])
if not ok:
return f"Git error: {result}"
if task_id:
bind_task_to_worktree(task_id, name)
log_event("create", name, task_id)
return f"Worktree '{name}' created at {path}"
def bind_task_to_worktree(task_id: str, worktree_name: str):
task = load_task(task_id)
task.worktree = worktree_name # worktree フィールドのみ書き込み
save_task(task) # 状態は pending のまま、チームメイトの claim を待つ
```
紐付けルール1 つのタスクに 1 つの worktree を紐付け。紐付けはタスクの状態を変更しない——タスクは `pending` のままで、チームメイトが認領した時に `in_progress` に進む。これにより Lead は事前にタスクと worktree を作成でき、チームメイトは idle 時に自然に worktree 紐付け済みタスクを認領する。
### チームメイトツールの cwd 切り替え
教学版は各チームメイトに `wt_ctx` 辞書を維持し、現在の worktree パスを追跡。チームメイトが worktree 紐付けタスクを認領すると、`wt_ctx` が自動的に worktree パスに設定され、チームメイトの `bash``read_file``write_file` は worktree ディレクトリで実行される:
```python
# チームメイトスレッド内部
wt_ctx = {"path": None}
def _run_claim_task(task_id):
result = claim_task(task_id, owner=name)
if "Claimed" in result:
task = load_task(task_id)
if task.worktree:
wt_ctx["path"] = str(WORKTREES_DIR / task.worktree)
return result
def _run_bash(command):
return run_bash(command, cwd=wt_ctx["path"]) # worktree で実行
```
これは教学簡略化。真实 CC の EnterWorktree は `process.chdir()` でプロセス全体のディレクトリを切り替え、AgentTool isolation は `cwdOverride` でサブエージェント実行をラップする。
### クリーンアップKeep または Remove
タスク完了後、2 つの選択肢:
```python
def remove_worktree(name: str, discard_changes: bool = False) -> str:
# 安全チェック:変更がある場合デフォルトで拒否
if not discard_changes:
files, commits = _count_worktree_changes(path)
if files > 0 or commits > 0:
return "未コミットの変更あり。discard_changes=true で強制削除、または keep_worktree で保持"
ok, _ = run_git(["worktree", "remove", str(path), "--force"])
if not ok:
return "削除失敗"
run_git(["branch", "-D", f"wt/{name}"])
log_event("remove", name)
def keep_worktree(name: str) -> str:
log_event("keep", name)
return f"Worktree '{name}' kept for review (branch: wt/{name})"
```
Keep = ブランチを保持し、手動 review 後にマージ。Remove = 未コミット変更がある場合デフォルトで拒否、`discard_changes=true` で確認が必要。タスクの自動 complete はしない——タスク完了はチームメイトの `complete_task` で明示的にトリガー。
### イベントログ:監査可能
各ライフサイクル操作はログに記録され、監査に利用:
```python
def log_event(event_type: str, worktree_name: str, task_id: str = ""):
event = {"type": event_type, "worktree": worktree_name,
"task_id": task_id, "ts": time.time()}
# .worktrees/events.jsonl に append
```
イベントタイプ:`create``remove``keep`。教学版はイベントを記録するだけで手動監査用。完全な復元には index または `git worktree list` スキャンが必要。
### run_git成功/失敗を返す
```python
def run_git(args: list[str]) -> tuple[bool, str]:
r = subprocess.run(["git"] + args, cwd=WORKDIR, ...)
return r.returncode == 0, output
```
`create_worktree``remove_worktree` は git コマンド成功後のみイベントログに書き込み、ログが実際の状態を反映することを保証。
---
## s17 からの変更
| コンポーネント | 変更前 (s17) | 変更後 (s18) |
|--------------|------------|------------|
| 作業ディレクトリ | 全 Agent が WORKDIR を共有 | 各タスクが git worktree に紐付け可能 |
| タスクデータ | id/subject/status/owner/blockedBy | + worktree フィールド |
| チームメイトツール cwd | 常に WORKDIR | worktree 紐付けタスク認領時に自動切り替え |
| 新規関数 | — | create_worktree, bind_task_to_worktree, remove_worktree, keep_worktree, validate_worktree_name |
| worktree 安全性 | なし | name 検証 + 変更ありの場合削除拒否 |
| イベントログ | なし | events.jsonl ライフサイクル監査 |
| Lead ツール | 14 (s17) | + create_worktree, remove_worktree, keep_worktree (17) |
| チームメイトツール | 8 (s17) | 8bash/read/write が worktree cwd で実行) |
---
## 試してみる
```sh
cd learn-claude-code
python s18_worktree_isolation/code.py
```
以下のプロンプトを試してください:
`Create two tasks, then create worktrees for each (bind with task_id). Spawn alice and bob. Watch them auto-claim and work in isolated directories.`
観察ポイント2 つの worktree の `git status` 出力は異なるブランチを表示しているか?チームメイトが worktree 紐付けタスクを認領後、bash コマンドは worktree ディレクトリで実行されているか?`remove_worktree` は変更がある場合に拒否するか?紐付け後のタスク状態は `pending` のままか?
---
## 次の章
Agent チームが隔離されたワークスペースで自己組織化できるようになった。しかし Agent の能力はツールに制限される——bash、read、write、task...
もしユーザーが独自のツールを持っていたら?例えば社内 Jira API や独自デプロイシステム?
s19 MCP Plugin → Agent にプラグインシステムを追加。外部ツールが標準プロトコルで接続、Agent は誰が書いたか知る必要がない。
<details>
<summary>CC ソースコード深掘り</summary>
CC の worktree システムには 2 つのパスがある:**EnterWorktree**(現在のセッションが切り替え)と **AgentTool isolation**(サブエージェント隔離)。
### EnterWorktree現在のセッション切り替え
`EnterWorktreeTool.ts:92-97` worktree 作成後、直ちに `process.chdir(worktreePath)``setCwd()``setOriginalCwd()``saveWorktreeState()` を呼び出し。現在のセッションの作業ディレクトリが直接 worktree に切り替わる——プロンプトのヒントではなく、プロセスレベルのディレクトリ変更。
`ExitWorktreeTool.ts:261-320` keep/remove どちらも `restoreSessionToOriginalCwd()` で元のディレクトリに復元。Remove は未コミット変更をチェック(`ExitWorktreeTool.ts:190-220`)、`discard_changes: true` なしでは拒否。
### AgentTool Isolationサブエージェント隔離
`AgentTool.tsx:590-641` `isolation: "worktree"` の場合、`createAgentWorktree()` を呼び出して worktree を作成し、`cwdOverridePath` でサブエージェント実行をラップ。サブエージェントの全操作が自動的に worktree ディレクトリで実行される。`AgentTool/prompt.ts:272` はモデルに伝える:これは一時的な worktree、変更なしで自動クリーンアップ、変更ありの場合はパスとブランチを返す。
`worktree.ts:902-951` `createAgentWorktree()` はグローバル session cwd を変更せず、サブエージェント専用。`worktree.ts:961-1020` `removeAgentWorktree()` はメインリポジトリルートから削除。
### name 検証
`worktree.ts:76-84` slug を検証:`.`/`..` を拒否、`[a-zA-Z0-9._-]` を許可。`worktree.ts:48``VALID_WORKTREE_SLUG_SEGMENT` を定義。教学版の `validate_worktree_name` も同じルールを使用。
### パスとブランチ命名
実際のパスは `.claude/worktrees/`、ブランチ名は `worktree-{slug}``worktree.ts:204-227`、スラッシュは `+` に置換)。教学版は `.worktrees/``wt/{name}` で簡略化。
作成時は `git worktree add -B``worktree.ts:326-328`)を使用し、現在の HEAD より `origin/<defaultBranch>` を優先。
### 状態管理
CC にはタスク-worktree 紐付けがない。Worktree 状態は `PersistedWorktreeSession``worktree.ts:756-768`)で管理、フィールドは `originalCwd``worktreePath``worktreeName``worktreeBranch``originalBranch``originalHeadCommit``sessionId` 等を含む——taskId フィールドはない。`saveWorktreeState()``sessionStorage.ts:2883-2920`)は `type: 'worktree-state'` で session transcript に書き込み。
教学版はタスクの `worktree` フィールドで紐付けを行う教学簡略化。CC は worktree とタスクを 2 つの独立システムとして扱い、Agent のコンテキスト理解で関連付ける。
</details>
<!-- translation-sync: zh@v1, en@v1, ja@v1 -->