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- 11 sessions from basic agent loop to autonomous teams - Python MVP implementations for each session - Mental-model-first docs in en/zh/ja - Interactive web platform with step-through visualizations - Incremental architecture: each session adds one mechanism
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# s07: Tasks (任务系统)
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> 任务以 JSON 文件形式持久化在文件系统上, 带有依赖图, 因此它们能在上下文压缩后存活, 也可以跨智能体共享。
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## 问题
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内存中的状态 (如 s03 的 TodoManager) 在上下文压缩 (s06) 时会丢失。auto_compact 用摘要替换消息后, 待办列表就没了。智能体只能从摘要文本中重建它, 这是有损且容易出错的。
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这就是 s06 到 s07 的关键桥梁: TodoManager 的条目随压缩消亡; 基于文件的任务不会。将状态移到文件系统上使其不受压缩影响。
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更根本地说, 内存中的状态对其他智能体不可见。当我们最终构建团队 (s09+) 时, 队友需要一个共享的任务看板。内存中的数据结构是进程局部的。
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解决方案是将任务作为 JSON 文件持久化在 `.tasks/` 目录中。每个任务是一个单独的文件, 包含 ID、主题、状态和依赖图。完成任务 1 会自动解除任务 2 的阻塞 (如果任务 2 有 `blockedBy: [1]`)。文件系统成为唯一的真实来源。
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## 解决方案
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```
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.tasks/
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task_1.json {"id":1, "status":"completed", ...}
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task_2.json {"id":2, "blockedBy":[1], "status":"pending"}
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task_3.json {"id":3, "blockedBy":[2], "status":"pending"}
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Dependency resolution:
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+----------+ +----------+ +----------+
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| task 1 | --> | task 2 | --> | task 3 |
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| complete | | blocked | | blocked |
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+----------+ +----------+ +----------+
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| ^
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+--- completing task 1 removes it from
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task 2's blockedBy list
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```
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## 工作原理
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1. TaskManager 提供 CRUD 操作。每个任务是一个 JSON 文件。
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```python
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class TaskManager:
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def create(self, subject: str, description: str = "") -> str:
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task = {
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"id": self._next_id,
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"subject": subject,
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"description": description,
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"status": "pending",
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"blockedBy": [],
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"blocks": [],
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"owner": "",
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}
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self._save(task)
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self._next_id += 1
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return json.dumps(task, indent=2)
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```
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2. 当任务标记为 completed 时, `_clear_dependency` 将其 ID 从所有其他任务的 `blockedBy` 列表中移除。
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```python
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def _clear_dependency(self, completed_id: int):
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for f in self.dir.glob("task_*.json"):
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task = json.loads(f.read_text())
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if completed_id in task.get("blockedBy", []):
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task["blockedBy"].remove(completed_id)
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self._save(task)
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```
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3. `update` 方法处理状态变更和双向依赖关联。
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```python
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def update(self, task_id, status=None,
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add_blocked_by=None, add_blocks=None):
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task = self._load(task_id)
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if status:
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task["status"] = status
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if status == "completed":
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self._clear_dependency(task_id)
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if add_blocks:
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task["blocks"] = list(set(task["blocks"] + add_blocks))
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for blocked_id in add_blocks:
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blocked = self._load(blocked_id)
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if task_id not in blocked["blockedBy"]:
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blocked["blockedBy"].append(task_id)
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self._save(blocked)
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self._save(task)
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```
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4. 四个任务工具添加到 dispatch map。
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```python
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TOOL_HANDLERS = {
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# ...base tools...
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"task_create": lambda **kw: TASKS.create(kw["subject"]),
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"task_update": lambda **kw: TASKS.update(kw["task_id"],
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kw.get("status")),
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"task_list": lambda **kw: TASKS.list_all(),
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"task_get": lambda **kw: TASKS.get(kw["task_id"]),
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}
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```
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## 核心代码
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带依赖图的 TaskManager (来自 `agents/s07_task_system.py`, 第 46-123 行):
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```python
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class TaskManager:
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def __init__(self, tasks_dir: Path):
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self.dir = tasks_dir
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self.dir.mkdir(exist_ok=True)
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self._next_id = self._max_id() + 1
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def _load(self, task_id: int) -> dict:
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path = self.dir / f"task_{task_id}.json"
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return json.loads(path.read_text())
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def _save(self, task: dict):
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path = self.dir / f"task_{task['id']}.json"
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path.write_text(json.dumps(task, indent=2))
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def create(self, subject, description=""):
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task = {"id": self._next_id, "subject": subject,
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"status": "pending", "blockedBy": [],
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|
"blocks": [], "owner": ""}
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self._save(task)
|
|
self._next_id += 1
|
|
return json.dumps(task, indent=2)
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def _clear_dependency(self, completed_id):
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|
for f in self.dir.glob("task_*.json"):
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|
task = json.loads(f.read_text())
|
|
if completed_id in task.get("blockedBy", []):
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|
task["blockedBy"].remove(completed_id)
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self._save(task)
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```
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## 相对 s06 的变更
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| 组件 | 之前 (s06) | 之后 (s07) |
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| Tools | 5 | 8 (+task_create/update/list/get) |
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| 状态存储 | 仅内存 | .tasks/ 中的 JSON 文件 |
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| 依赖关系 | 无 | blockedBy + blocks 图 |
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| 压缩机制 | 三层 | 已移除 (非本节重点) |
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| 持久化 | 压缩后丢失 | 压缩后存活 |
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## 设计原理
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基于文件的状态能在上下文压缩中存活。当智能体的对话被压缩时, 内存中的状态会丢失, 但写入磁盘的任务会持久保存。依赖图确保即使在上下文丢失后也能按正确顺序执行。这是临时对话与持久工作之间的桥梁 -- 智能体可以忘记对话细节, 但始终有任务看板来提醒它还需要做什么。文件系统作为唯一真实来源也为未来的多智能体共享提供了基础, 因为任何进程都可以读取相同的 JSON 文件。
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## 试一试
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```sh
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cd learn-claude-code
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python agents/s07_task_system.py
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```
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可以尝试的提示:
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1. `Create 3 tasks: "Setup project", "Write code", "Write tests". Make them depend on each other in order.`
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2. `List all tasks and show the dependency graph`
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3. `Complete task 1 and then list tasks to see task 2 unblocked`
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4. `Create a task board for refactoring: parse -> transform -> emit -> test`
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