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# s19: Comprehensive Agent — すべての仕組みを 1 つのループへ
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[English](README.md) · [中文](README.zh.md) · [日本語](README.ja.md)
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s01 → ... → s17 → s18 → `s19` → [s20](../s20_workflow_runtime/) → s21
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> *"仕組みは多い、ループは 1 つ"* — tools、permissions、memory、tasks、teams、plugins はすべて同じ `while True` に接続される。
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> **Harness レイヤー**: 総合 — s01-s18 の仕組みを 1 つの実行可能なシステムへ戻す。
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## 問題
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前 18 章では、各境界を観察できるように仕組みを一つずつ追加した。本章では、それらを一つのランタイムへ接続する。
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長時間動く coding agent には、同時に次のものが必要になる：
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- tool dispatch と permission boundary
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- hook extension point
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- todo plan と task graph
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- skill、memory、runtime system prompt assembly
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- compaction と error recovery
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- background task と cron scheduling
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- team、protocol、autonomous claiming
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- worktree isolation
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- MCP external tool integration
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難しいのは機能を積み上げることではない。それぞれの仕組みが loop のどこに接続されるかを見抜くことだ。S19 は統合チェックポイントであり、これまでの component を 1 つの harness に戻してから、s20-s21 が編成と目標完了を外側に追加する。
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## 解決策
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S19 は新しい mechanism を追加せず、前章までの component を 1 つの完全な harness に統合する：
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```text
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user input
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→ UserPromptSubmit hooks
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→ cron/background notification injection
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→ context compact
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→ memory + skills + MCP state で system prompt を組み立てる
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→ LLM
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→ has tool_use block?
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no → Stop hooks → return
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yes → PreToolUse hooks + permission
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→ TOOL_HANDLERS / MCP handlers / background dispatch
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→ PostToolUse hooks
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→ tool_result / task_notification を messages へ戻す
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→ next round
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```
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loop 自体は同じ構造のままだ。model を呼び、response に `tool_use` block があるかを見て、tool を実行し、結果を `messages` に戻す。tool 実行を続けるかどうかは、実際の `tool_use` block の有無で決まる。
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## 各 Component の位置
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| 位置 | Component | 役割 |
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|------|-----------|------|
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| user input 周辺 | `UserPromptSubmit` hooks | user input の記録、注入、監査 |
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| LLM 前 | cron queue | scheduled prompt を `messages` へ注入 |
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| LLM 前 | background notifications | 完了した background work を `<task_notification>` として注入 |
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| LLM 前 | compaction pipeline | 大きな出力を予算化し、履歴を切り、古い tool_result を圧縮し、必要なら要約 |
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| LLM 前 | memory / skills / MCP state | current capabilities と long-term context を system prompt に組み込む |
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| LLM call | error recovery | 429/529 retry、`max_tokens` escalation、prompt-too-long compact |
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| tool 実行前 | `PreToolUse` hooks + permission | 危険な command、範囲外 write、destructive MCP tool を止める |
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| tool dispatch | `assemble_tool_pool` | built-in tools と dynamic MCP tools を組み立てる |
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| tool 実行中 | background dispatch | 遅い bash work を daemon thread に逃がし、placeholder result を返す |
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| tool 実行後 | `PostToolUse` hooks | large-output warning、log、後処理 |
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| loop へ戻る | tool_result | 1 つの `tool_use` に 1 つの `tool_result`、そして次の model round |
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| tool_use がない round / stop 時 | `Stop` hooks | 統計、cleanup、audit |
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## code.py に含まれるもの
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### Tools と Dispatch
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built-in tool pool には 26 個の tool がある：
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```text
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bash, read_file, write_file, edit_file, glob
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todo_write, task, load_skill, compact
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create_task, list_tasks, get_task, claim_task, complete_task
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schedule_cron, list_crons, cancel_cron
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spawn_teammate, send_message
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request_shutdown, request_plan, review_plan
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create_worktree, remove_worktree, keep_worktree
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connect_mcp
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```
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`assemble_tool_pool()` は毎 round で次を組み立てる：
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```text
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BUILTIN_TOOLS + connected MCP tools
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BUILTIN_HANDLERS + mcp__server__tool handlers
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```
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`connect_mcp("docs")` のあと、次の round では `mcp__docs__search` のような tool が出現する。
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### Permission と Hooks
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permission は tool 実行行に直接埋め込まない。`PreToolUse` hook として扱う：
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```python
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blocked = trigger_hooks("PreToolUse", block)
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if blocked:
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results.append(tool_result(block.id, blocked))
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continue
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```
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これにより permission、logging、audit が同じ hook point に接続できる。実行後には `PostToolUse` hook が走る。
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### Plan と Task
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S19 には 2 層の plan がある：
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- `todo_write`: current session 用の軽量 plan。メモリに保持。
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- task graph: cross-session、dependency-aware、claimable な task file。`.tasks/task_*.json` に保存。
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前者は単独 agent の drift を防ぐ。後者は team coordination の土台になる。
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目的は近いが実装は別である。`todo_write` は現在のセッションのチェックリスト全体を置き換え、task record は安定 ID と個別のライフサイクル更新を持つ。次節の独立した `task` ツールは「隔離 subagent を一度派遣する」意味であり、Task System ではない。
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### Subagent と Team
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S19 には 2 種類の delegation がある：
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- `task`: one-shot subagent。独立した `messages[]` を使い、中間 context を捨て、final summary だけ返す。
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- `spawn_teammate`: persistent teammate thread。ランタイムが `MessageBus` event を自動配信し、teammate は idle 中に task board を確認して自律的に claim できる。
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one-shot subagent は context isolation を解決する。persistent teammate は長期並列協作を解決する。
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### Memory、Skills、Prompt
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`assemble_system_prompt(context)` は毎 round 次を組み立てる：
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- identity と tool guidance
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- workspace
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- skills catalog
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- `.memory/MEMORY.md`
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- connected MCP servers
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skills は system prompt には catalog だけ置く。全文は `load_skill(name)` で必要な時に読む。
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### Compaction と Recovery
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LLM call の前に compaction pipeline を走らせる：
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```text
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tool_result_budget → snip_compact → micro_compact → compact_history
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```
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model call は recovery で包む：
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- 429: exponential backoff retry
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- 529: exponential backoff、連続失敗時は fallback model へ切替可能
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- `max_tokens`: max tokens を上げ、その後 continuation を要求
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- prompt too long: reactive compact 後に retry
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### Background と Cron
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遅い bash work は main loop を止めない：
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```text
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should_run_background → start_background_task → placeholder tool_result
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background done → task_notification → next round injects messages
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```
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cron scheduler は daemon thread として動き、1 秒ごとに確認する。CLI は `cron_queue` を監視し、発火した job を `[Scheduled] ...` として注入して Agent を 1 turn 自動実行する。
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### Worktree と MCP
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worktree isolation は directory を担当する：
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- `create_worktree(name, task_id)` が isolated branch と directory を作る
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- task の `worktree` field が task と directory を紐付ける
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- teammate が worktree 付き task を claim すると、bash/read/write はその directory で実行される
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MCP は external capability を担当する：
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- `connect_mcp(name)` が mock server に接続する
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- `assemble_tool_pool()` が MCP tools を tool pool に組み立てる
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- tool name は `mcp__server__tool` 形式に統一する
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## s18 からの変化
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| Component | s18 | s19 |
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|-----------|-----|-----|
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| tool pool | built-in + MCP | built-in + MCP、s01-s17 の tool を補完 |
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| permission | s18 の対象外 | `PreToolUse` hook で実行 |
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| hooks | s18 の対象外 | UserPromptSubmit / PreToolUse / PostToolUse / Stop |
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| todo | s18 の対象外 | `todo_write` + reminder |
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| skill | s18 の対象外 | system prompt の catalog + `load_skill` |
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| compact | s18 の対象外 | LLM 前 compaction + `compact` tool + reactive compact |
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| error recovery | simple try/except | retry / max_tokens / prompt too long |
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| background | s18 の対象外 | slow-operation thread + task notification |
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| cron | s18 の対象外 | daemon scheduler + durable jobs |
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| multi-agent | 維持 | 維持。teammate は isolated directory 上の basic tools を使う |
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| worktree | 維持 | 維持 |
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| MCP | 新規 | final tool pool の一部として維持 |
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## 試す
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```sh
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cd learn-claude-code
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python s19_comprehensive/code.py
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```
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試す prompt：
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1. `このリポジトリを調べ、重要な Python ファイルを教えてください。`
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2. `接続済みのドキュメントから agent loop の説明を探してください。`
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3. `認証モジュールとログインページを隔離した worktree で並行してリファクタリングし、編集前にそれぞれのプランを見せてください。`
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4. `3 分後に会議を知らせてください。`
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5. `依存関係をバックグラウンドでインストールしながら README.md を読んでください。`
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見るポイント：
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- tool call の前に hooks/permission を通るか
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- `connect_mcp` 後の次 round で MCP tool が出るか
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- 遅い operation が background placeholder を返すか
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- cron が時刻到達時に自動で reminder を返すか
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- teammate が plan を提出し、approval 前に停止するか
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- plan approval 後、teammate が task を claim できるか
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- worktree binding 後、teammate が対応 directory に切り替わるか
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## 終わりは始まり
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s01 から s19 まで、コードの能力は増えていく。しかし中心は変わらない：
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```python
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while True:
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response = LLM(messages, tools)
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if not has_tool_use(response.content):
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return
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results = execute_tools(response.content)
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messages.append(tool_results)
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```
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成熟した harness の複雑さは model 周辺の協調機構から生まれる。model は判断と action selection を担当し、harness は environment、tools、permissions、memory、teams、external capabilities を整理する。
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これは本コースの統合チェックポイントだ：仕組みは多い、ループは 1 つ。
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次へ：[s20 Workflow Runtime](../s20_workflow_runtime/) — 編成の形が固定なら、多数の会話ターンではなく、決定的で再開可能なコードへ移す。
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