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# s15: Agent Teams — 团队运行时与协作协议
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[English](README.md) · [中文](README.zh.md) · [日本語](README.ja.md)
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s01 → ... → s13 → s14 → `s15` → [s16](../s16_autonomous_agents/) → s17 → s18 → s19 → s20 → s21
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> *"一个 Agent 顾不过来，就让队友分工协作。"* — 持久队友、消息投递与协作协议。
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> **Harness 层**：团队 — 多个 Agent 如何并行工作，又如何保持可控。
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## 问题
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当我们需要 Agent 帮助我们重构整个后端时，任务可能同时涉及配置加载、认证逻辑和测试。一个 Agent 依次处理所有模块，不但耗时更长，早期细节也会逐渐退出上下文。
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这类任务适合拆给多个 Agent，但用户通常只会描述需求，不会先设计一套团队：
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```text
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请重构这个示例后端，分别整理配置加载、认证逻辑和测试，
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保持现有接口兼容，并确保测试通过。
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```
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因此，Harness 需要连续解决四个问题：
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1. 谁判断任务是否值得并行，以及如何征得用户确认？
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2. 队友如何保留自己的身份和上下文，持续接收工作？
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3. 队友的结果如何自动回到 Lead，而不是依赖模型反复检查邮箱？
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4. 关机与计划审批如何变成可追踪、可执行的协议？
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## 解决方案
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s15 在单 Agent Harness 外增加一个由 Lead 管理的团队运行时：
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- **Lead** 保持用户对话，判断是否需要团队，提出分工并等待确认。
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- **队友** 在独立线程中运行自己的 Agent Loop，完成工作后进入空闲。
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- **MessageBus** 用文件邮箱传递普通消息、结果和控制事件。
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- **运行时投递** 自动消费 Lead 的邮箱，把团队事件注入下一轮上下文。
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- **协作协议** 用 `type`、`request_id` 和状态机处理关机与计划审批。
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- **计划闸门** 在计划未批准时拦截队友的 `bash` 和 `write_file`。
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模型负责理解任务与分工，代码负责消息投递、生命周期和协议约束。
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## 工作原理
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### 1. Lead 先提出团队，再等待用户确认
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是否创建团队会改变成本、并发度和可写入范围，不应该被隐藏在一次普通工具调用里。Lead 的 system prompt 明确规定：
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```python
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"When parallel work would help, first propose a small team with clear "
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"responsibilities and wait for the user's confirmation. Do not call "
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"spawn_teammate before the user confirms."
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```
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第一次输入需求时，Lead 只需要说明建议的拆分：
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```text
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我建议分成三个方向并行处理：
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- config：整理配置加载
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- auth：重构认证逻辑
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- tests：补齐回归测试
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确认后我会启动队友并协调结果。
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```
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用户回复“开始吧”后，Lead 才调用 `spawn_teammate`。用户表达目标，Lead 设计团队，用户确认执行边界；三者的职责不会混在一起。
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### 2. 每个队友拥有独立循环
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s06 的子 Agent 是一次性调用，返回结果后就结束。队友则是持久执行单元：
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| | s06 子 Agent | s15 队友 |
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|---|---|---|
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| 生命周期 | 完成一次调用后结束 | `WORK → IDLE → WORK`，直到收到关机请求 |
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| 上下文 | 只服务当前任务 | 在多轮协作中保留 |
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| 通信 | 返回一次结果 | 持续接收消息并上报事件 |
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| 协调 | 主 Agent 单向委派 | Lead 与队友双向协作 |
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`spawn_teammate_thread()` 为队友创建独立的 system prompt、messages 和工具集，并把循环放入 daemon 线程。Lead 不必等待某个队友结束，仍可继续派发任务或处理其他结果。
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### 3. MessageBus 把通信放在上下文之外
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Lead 和队友不能共享同一份 messages，否则一个队友的工具结果会混入另一个队友的推理。`MessageBus` 为每个 Agent 建立 `.mailboxes/<name>.jsonl`：
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```python
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class MessageBus:
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def send(self, from_agent, to_agent, content,
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msg_type="message", metadata=None):
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msg = {
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"from": from_agent,
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"to": to_agent,
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||
"content": content,
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||
"type": msg_type,
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"metadata": metadata or {},
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}
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with self._changed:
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append_jsonl(self._path(to_agent), msg)
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self._changed.notify_all()
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def wait_for_messages(self, agent):
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with self._changed:
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while not self.peek(agent):
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self._changed.wait()
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return self._read_unlocked(agent)
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```
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锁保证同一进程中的多个队友不会同时破坏邮箱文件，`Condition` 让空闲队友等待事件，而不是持续轮询。
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### 4. 收件箱由运行时自动投递
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`read_inbox()` 是消费式读取：读出后删除邮箱文件。因此，Lead 只保留一个消费入口 `consume_lead_inbox()`：
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```python
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def consume_lead_inbox():
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messages = BUS.read_inbox("lead")
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for message in messages:
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if message["type"].endswith("_response"):
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match_response(...)
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return messages
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```
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主循环旁的事件线程发现新消息后，会唤醒 Lead：
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```text
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MessageBus → consume_lead_inbox
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→ 更新协议状态
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→ [Team events] 注入 history
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→ Lead 开始新一轮
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```
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`check_inbox` 不再是模型工具。消息何时到达属于运行时职责；模型只需要处理已经送入上下文的事件。
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### 5. 结果与空闲是两个不同事件
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队友完成一项工作时，运行时依次发送：
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```text
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result: "认证逻辑已重构，相关测试通过。"
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idle_notification: "Waiting for more work."
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```
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`result` 回答“这次工作产出了什么”，`idle_notification` 表示“这个队友现在可以接新任务”。如果把两者合成一个模糊的“done”，Lead 就无法区分任务结果和资源状态。
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队友进入 IDLE 后不会退出。新普通消息会让它回到 WORK；`shutdown_request` 则让它完成关机握手并结束线程。
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### 6. 控制消息使用类型和 request_id
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普通消息可以交给模型理解，关机和审批不能依赖自由文本猜测。它们使用结构化消息：
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```python
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@dataclass
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class ProtocolState:
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request_id: str
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type: str
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sender: str
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target: str
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status: str
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payload: str
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pending_requests: dict[str, ProtocolState] = {}
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```
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关机协议的完整路径是：
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```text
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Lead 创建 shutdown 请求，状态为 pending
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→ shutdown_request(request_id) 发给队友
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→ 队友完成当前步骤并回复 shutdown_response(request_id)
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→ Lead 用 request_id 找到原请求
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→ pending 变为 approved，队友线程退出
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```
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`request_id` 负责关联请求与回复，`type` 防止错误类型的回复修改状态，`status` 防止重复响应被再次处理。
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### 7. 计划审批不仅传消息，还约束执行
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计划协议沿相反方向流动：
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```text
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Lead → plan_request
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队友 → plan_approval_request(request_id, plan)
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Lead → plan_approval_response(request_id, approve, feedback)
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```
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只告诉队友“请等待批准”并不可靠，所以工具分发器检查计划状态：
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```python
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def _run_teammate_tool(name, block, handlers):
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gate = plan_gates.get(name, "not_required")
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if block.name in {"bash", "write_file"} and gate not in {
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||
"not_required", "approved"
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}:
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return f"Blocked: plan status is {gate}."
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return handlers[block.name](**block.input)
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```
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||
当状态为 `required`、`pending` 或 `rejected` 时，队友仍可读取文件、提交或修改计划，但不能执行 Shell 或写文件。批准消息到达后，状态变为 `approved`，工具才会放行。
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## 一次完整运行
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```text
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s15 >> 请重构这个示例后端，分别整理配置加载、认证逻辑和测试，
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保持现有接口兼容，并确保测试通过。
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Lead: 建议由 config、auth、tests 三个方向并行处理，是否开始？
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s15 >> 开始吧
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[teammate] config spawned
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[teammate] auth spawned
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[teammate] tests spawned
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[bus] auth → lead (result) ...
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[bus] auth → lead (idle_notification) ...
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[wake: 2 team events → new turn]
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Lead: 已收到认证部分结果，继续等待并协调其他队友。
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```
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终端中显示的是用户需求、Lead 分工、队友启动、消息流、结果、空闲和关机事件。用户不需要在提示词里指定谁是 Lead，也不需要手动要求检查邮箱。
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## 相对 s14 的变化
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| 组件 | s14 | s15 |
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|---|---|---|
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| Agent 数量 | 一个 Agent | 一个 Lead + 多个持久队友 |
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| 用户交互 | 直接执行任务 | 先提出团队方案，再确认启动 |
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| 通信 | 无 | 文件邮箱 + 自动事件投递 |
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| 生命周期 | 单循环 | 队友 `WORK / IDLE / shutdown` |
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| 结果上报 | 当前 Agent 输出 | `result` 与 `idle_notification` 分离 |
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| 控制协议 | 无 | 关机与计划审批 |
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| 执行约束 | 无团队约束 | 未批准计划会拦截写入类工具 |
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## 试一下
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```sh
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cd learn-claude-code
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python s15_agent_teams/code.py
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```
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先输入一个自然需求：
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```text
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请重构这个示例后端，分别整理配置加载、认证逻辑和测试，
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保持现有接口兼容，并确保测试通过。
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```
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看到 Lead 给出分工后，再回复：
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```text
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开始吧
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```
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观察终端中的 `spawned`、`result`、`idle_notification`、`plan_approval_*` 和 `shutdown_*` 事件，以及 `.mailboxes/` 中消息写入和消费的过程。
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## 接下来
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s15 中，Lead 仍然要明确告诉每个队友做什么。下一章把共享任务看板交给空闲队友，让它们自己发现并认领可执行任务。
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||
下一章：[s16 Autonomous Agents](../s16_autonomous_agents/)。
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