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这周的新工具列表，像是在替开发者清理桌面。

那些曾经散落在 /tmp、命名为 test/test2/actually-final 的目录， 那些永远配不好的 Makefile 环境， 那些需要记住"这个知识在哪个笔记里"的心理成本。

这周的工具们在说：别记了，让工具来记。

本周一句话总结

新增不算多，但方向很明确——开发者开始为"减少心智负担"付费，而不是为功能付费。

本周新增工具速览

🧪 New Formulae

🧩 New Casks

值得留意的几个方向

这一节不求全， 只挑 3 个 值得停下来看的点。

try：省掉"这个目录叫什么来着"的记忆成本

你有多少个叫 test、test2、new-test、actually-final 的目录？

它们散落在你的 filesystem 各处，有些在 /tmp，有些在 ~/projects/experiments，还有些在你自己都记不清的位置。过了一周再想找某个实验，只能靠 find . -name "*redis*" 碰运气。

try 解决的就是这个看似微小但持续消耗心力的问题。它给每个实验一个带日期的名字（比如 2025-08-17-redis-experiment），然后用智能模糊搜索让你瞬间找到——不是简单的字符串匹配，而是根据最近访问时间排序。

最妙的是它的哲学："Your brain doesn't work in neat folders. You have ideas, you try things, you context-switch like a caffeinated squirrel."

它没有试图教你整理文件夹的正确方式，而是承认了你的混乱，然后让它变得可用。

lazymake：让 Makefile 不再是个黑盒

Makefile 的问题从来不是语法难，而是你永远不知道里面定义了什么 target。

你打开一个项目，看到几十个 target，但不知道哪些是常用的，哪些之间有依赖关系，哪些会触发耗时很长的重建。要么硬着头皮读 Makefile，要么凭记忆猜 make build 还是 make compile。

lazymake 提供了一个漂亮的 TUI 界面，把所有 target 摊开来给你看。它能显示 target 之间的依赖关系，标记出常用的命令，甚至能预览执行结果。

对于那些不常接触但偶尔需要修改的项目，这种可视化的价值在于：你不需要重新理解整个构建系统，只需要在界面上找到你想要的那个按钮。

tolaria & cavalry：工具的分化

这周的两个 Cask 指向了两个不同的方向。

cavalry 是一个专业的 2D 动画软件，实时渲染、数据导入、rigging 系统——它是那种"把一件事做到极致"的工具。你需要学习它的专业术语，理解它的工作流，但一旦掌握，就能做出专业级别的作品。

tolaria 则完全相反。它是一个 Markdown 知识库管理器，但它的设计哲学是"不要学习新东西"。你的笔记就是普通的 .md 文件，用任何编辑器都能打开；版本控制就是 Git，你可以用命令行查看历史；甚至 AI 集成也是通过标准的 MCP 协议。

一个是封闭的专业系统，一个是开放的通用工具集。

两者都有价值，但趋势是：当工具的复杂度超过某个阈值时，用户开始偏好"只是文件"的可携带性。tolaria 的安装量（242次/30天）比 cavalry（105次/30天）高出一倍多，这可能不是巧合。

一点个人感受

try 和 lazymake 都是那种"装了之后不会卸载"的工具——它们解决的问题太小太日常，以至于一旦习惯就回不去。

相比之下，cavalry 这类专业工具更像是"有一天我会需要"的存在。它的功能很强大，但学习曲线意味着你必须在某个时间点集中投入精力。而现代开发者的时间碎片化程度，可能已经不支持这种深度学习了。

tolaria 的出现时机很有趣。它强调"笔记只是文件"、"Git 就是同步"、"MCP 标准接口"——这些都是在回应 Notion 等云端工具带来的焦虑：我的数据在哪里？我能带走吗？如果服务关闭怎么办？

也许下一代的工具不是功能更强的那个，而是让你最安心的那个。

结语

这周的工具列表里没有改变世界的东西。

但它们都在做同一件事：把开发者从"我需要记住什么"解放到"我只需要创造什么"。

try 省掉了目录命名的心理负担，lazymake 省掉了理解构建系统的负担，tolaria 省掉了担心数据锁定的负担。

工具在变，但好的节奏应该是：负担在消失，而创造力在增加。

下周见。

emoji.json

emoji.json

emoji.json

一个中文表情包的仓库地址: https://github.com/zhaoolee/ChineseBQB

./rename_smirkboy_files.sh --p 假笑男孩
./rename_smirkboy_files.sh -p 假笑男孩 --dry-run
./rename_smirkboy_files.sh /path/to/dir -p 其他前缀 -n


./generate_emoji_json.sh 生成json文件

rename_smirkboy_files.sh

generate_emoji_json.sh

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源码地址: https://github.com/HelloWorldImJoe/TampermonkeyScripts

脚本安装地址: 油猴脚本安装地址

一个贡献表情或者反馈问题的节点: https://www.v2ex.com/go/emojipic

原理: 没有什么复杂的东西, 为了无服务器, 资源存在planet上, 使用ipfs来存储. 然后绑定了sol.build域名, sol.build域名是v2ex信任的图床域名. 所以可以直接显示图片.

开源的中文表情包仓库: https://github.com/zhaoolee/ChineseBQB

我整理的一些表情包:

假笑男孩: https://fun.zhihaoo.sol.build/F5BB3309-D68F-4A06-837A-52584CD60241

乌龟: https://fun.zhihaoo.sol.build/94B7CD12-5A08-4B76-8490-36303C1A0BA5

猫咪日常: https://fun.zhihaoo.sol.build/7FCBA86A-1901-4A45-B392-7C19EE9DB52D

葫芦娃:https://fun.zhihaoo.sol.build/32CB621D-51EB-4EE8-85CC-5FB6106AA6A6

Planet用户可以使用

https://k51qzi5uqu5dkpb1bjwsgzpmhwnieraeelxrc54sp3q65vxmci73k19cxwidlc.eth.sucks/90C4CA55-7131-452C-8E06-BF23E04F9367/

来处理中文表情包仓库中的资源来快速转换为V2EX可用的资源

相关截图:

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AI的驾驶方式? 好像比较容易学习掌握, 应该算不上核心

如何指导AI快速定位解决问题? 当前好像算是比较不错的核心, 但是未来AI变强之后呢?

天马行空的创意? 这个确实是核心竞争力, 但是AI时代, 抄袭一个创意的成本太低了

有哪些东西可以做到人无我有, 人有我优, 人优我贱, 人贱我走的呢?

人无我有这个条件, 在AI时代, 对普通人来说太难达成了, AI时代让有和无的界限变得模糊了

人有我优这个我觉的普通人还是可以挣扎一下的, 更全面的业务经验? 更专业友善的售后服务? 但是业务经验和售后服务在未来很难说不被AI掌控, 特化的训练集可能会训练出更强的领域专家和金牌售后

人优我贱这个更难达成, 未来普通人的竞争对手可能不只有同类, AI在一些领域内的效率以及成本低的令人发指, 目前还有很多缺陷, 但是未来一定会被解决掉

人贱我走, 这好像是普通人的唯一可靠退路了, 寻找AI不可替代的领域, 尝试做到人无我有 -> 人有我优 -> 人优我贱 -> 人贱我走 形成循环.

工作的间隙就突然的胡思乱想了一番, 未来的领域专家可能不需要现在这么多, 普通人的出路可能是要走出一个固定的模式, 在不同的细分行业里面摸爬滚打

未来变化太快了, 与其杞人忧天, 不如脚踏实地的做好眼前的事情

想到哪就随手敲了出来, 没有排版, 没有润色, 没有逻辑, 仅记录我当前的思绪.

收回思绪, 开始工作了, 之前非常喜欢的一句话:

功不唐捐, 玉汝于成.

与诸君共勉

一个可以统计token使用的小工具

• getagentseal/codeburn: See where your AI coding tokens go. Interactive TUI dashboard for Claude Code, Codex, and Cursor cost observability.

本文是「深入 Open Agent SDK (Swift)」系列第六篇（完结篇）。

一个 Agent 不应该绑定单一 LLM 提供商。不同任务适合不同模型——简单问题用便宜模型，复杂推理用贵模型，有些场景甚至需要本地模型。而且运行时的需求也在变化：用户可能中途要求更深度的思考，可能发现预算快用完了需要降级，可能想切换到本地模型省点钱。

Open Agent SDK 的做法是：定义一个统一的 LLMClient 协议，Anthropic 和 OpenAI 兼容提供商各有一个实现，Agent 内部全部用 Anthropic 格式处理。切换提供商只需要改一个配置参数，运行时还能动态切模型、调思考深度、控预算。

这篇文章分析 SDK 的多提供商适配机制和运行时控制能力。

一、LLMClient 协议——统一接口

先看协议定义：

public protocol LLMClient: Sendable {
    nonisolated func sendMessage(
        model: String,
        messages: [[String: Any]],
        maxTokens: Int,
        system: String?,
        tools: [[String: Any]]?,
        toolChoice: [String: Any]?,
        thinking: [String: Any]?,
        temperature: Double?
    ) async throws -> [String: Any]

    nonisolated func streamMessage(
        model: String,
        messages: [[String: Any]],
        maxTokens: Int,
        system: String?,
        tools: [[String: Any]]?,
        toolChoice: [String: Any]?,
        thinking: [String: Any]?,
        temperature: Double?
    ) async throws -> AsyncThrowingStream<SSEEvent, Error>
}

两个核心方法，一个阻塞一个流式。参数列表覆盖了主流 LLM API 的全部能力：模型选择、消息历史、token 上限、系统提示、工具定义、工具选择策略、思考配置、温度。

关键决策：返回值统一用 Anthropic 格式的字典。不管是 Anthropic 原生 API 还是 OpenAI 兼容 API，最终 Agent 内部拿到的都是同一种结构——content 数组里是 {"type": "text", "text": "..."} 或 {"type": "tool_use", "name": "...", "input": {...}}，stop_reason 是 end_turn / tool_use / max_tokens。这样 Agent Loop 的处理逻辑不需要关心底层是哪家 API。

流式返回用 AsyncThrowingStream<SSEEvent, Error>，SSEEvent 是枚举：

public enum SSEEvent: @unchecked Sendable {
    case messageStart(message: [String: Any])
    case contentBlockStart(index: Int, contentBlock: [String: Any])
    case contentBlockDelta(index: Int, delta: [String: Any])
    case contentBlockStop(index: Int)
    case messageDelta(delta: [String: Any], usage: [String: Any])
    case messageStop
    case ping
    case error(data: [String: Any])
}

7 种事件类型，覆盖了 Anthropic Messages API 流式响应的全部事件。OpenAI 兼容层的流式输出会被转换成同样的 SSEEvent 序列。

二、AnthropicClient——原生 Claude API

AnthropicClient 是 LLMClient 的 Anthropic 原生实现，用 actor 保证并发安全：

public actor AnthropicClient: LLMClient {
    private let apiKey: String
    private let baseURL: URL      // 默认 https://api.anthropic.com
    private let urlSession: URLSession

    public init(apiKey: String, baseURL: String? = nil, urlSession: URLSession? = nil) {
        self.apiKey = apiKey
        self.baseURL = URL(string: baseURL ?? "https://api.anthropic.com")!
        self.urlSession = urlSession ?? URLSession.shared
    }
}

请求就是 POST 到 /v1/messages，header 里放 x-api-key 和 anthropic-version：

private nonisolated func buildRequest(body: [String: Any]) throws -> URLRequest {
    var request = URLRequest(url: URL(string: baseURL.absoluteString + "/v1/messages")!)
    request.httpMethod = "POST"
    request.timeoutInterval = 300
    request.setValue(apiKey, forHTTPHeaderField: "x-api-key")
    request.setValue("2023-06-01", forHTTPHeaderField: "anthropic-version")
    request.setValue("application/json", forHTTPHeaderField: "content-type")
    request.httpBody = try JSONSerialization.data(withJSONObject: body, options: [])
    return request
}

因为用的是 Anthropic 原生 API，所以 sendMessage 的请求体和响应体不需要格式转换——请求参数直接拼成字典发出去，响应直接解析成字典返回。流式模式也是直接解析 Anthropic 的 SSE 文本。

安全方面有个细节：所有错误信息都会把 API Key 替换成 ***，防止 key 泄露到日志里：

let safeMessage = errorMessage.replacingOccurrences(of: apiKey, with: "***")

AnthropicClient 直接支持 Extended Thinking。Agent 在配置了 ThinkingConfig 时，会把 thinking 参数传进来：

if let thinking {
    body["thinking"] = thinking
}

这个参数在 Anthropic API 里控制 Claude 是否进行深度思考以及思考的 token 预算。

三、OpenAI 兼容层——适配 GLM/Ollama/OpenRouter 等

OpenAIClient 是重头戏。它要做的事情是：接受 Anthropic 格式的参数，转换成 OpenAI Chat Completion API 格式发出去，再把 OpenAI 格式的响应转换回 Anthropic 格式。Agent 内部完全不知道底层是 OpenAI 兼容 API。

public actor OpenAIClient: LLMClient {
    private let apiKey: String
    private let baseURL: URL      // 默认 https://api.openai.com/v1

    public init(apiKey: String, baseURL: String? = nil, urlSession: URLSession? = nil) {
        self.apiKey = apiKey
        self.baseURL = URL(string: baseURL ?? "https://api.openai.com/v1")!
        self.urlSession = urlSession ?? URLSession.shared
    }
}

请求发到 /chat/completions，用 Bearer token 认证——这是 OpenAI 兼容 API 的标准做法。只要提供商支持 /v1/chat/completions 端点，就能用这个 Client 连接。

消息格式转换

Anthropic 和 OpenAI 的消息格式有几个关键差异，转换时都要处理：

1. System 消息的位置

Anthropic 把 system prompt 作为顶层参数传，OpenAI 把它作为第一条 role: "system" 消息：

if let system {
    result.append(["role": "system", "content": system])
}

2. Tool Result 的表示方式

Anthropic 把多个 tool_result 打包在一个 role: "user" 消息的 content 数组里，OpenAI 要求每个 tool result 是一条独立的 role: "tool" 消息：

let toolResults = blocks.filter { $0["type"] as? String == "tool_result" }
if !toolResults.isEmpty {
    return toolResults.map { block in
        [
            "role": "tool",
            "tool_call_id": block["tool_use_id"] as? String ?? "",
            "content": block["content"] ?? "",
        ]
    }
}

3. Tool Use 的表示方式

Anthropic 在 content 数组里用 type: "tool_use" 块，OpenAI 用 tool_calls 数组放在 message 顶层：

result["tool_calls"] = toolUseBlocks.enumerated().map { index, block in
    let inputDict = block["input"] as? [String: Any] ?? [:]
    let arguments = (try? JSONSerialization.data(withJSONObject: inputDict, options: []))
        .flatMap { String(data: $0, encoding: .utf8) } ?? "{}"
    return [
        "id": block["id"] as? String ?? "call_\(index)",
        "type": "function",
        "function": [
            "name": block["name"] as? String ?? "",
            "arguments": arguments,  // OpenAI 要求 JSON 字符串，不是字典
        ],
    ]
}

注意 OpenAI 的 arguments 必须是 JSON 字符串而不是字典对象，这里做了序列化。

响应格式转换

OpenAI 的响应结构（choices[0].message）要转成 Anthropic 格式：

// stop_reason 映射
private static func mapStopReason(_ finishReason: String) -> String {
    switch finishReason {
    case "stop": return "end_turn"
    case "tool_calls": return "tool_use"
    case "length": return "max_tokens"
    default: return finishReason
    }
}

// usage 映射
usage = [
    "input_tokens": openAIUsage["prompt_tokens"] as? Int ?? 0,
    "output_tokens": openAIUsage["completion_tokens"] as? Int ?? 0,
]

流式转换

流式的转换更复杂。OpenAI 的流式格式（data: {"choices":[{"delta":{...}}]}）要逐块转成 Anthropic 的 SSEEvent 序列：

• 第一个 chunk → messageStart
• 文本 delta → contentBlockDelta(type: "text_delta")
• tool call 开始 → contentBlockStart(type: "tool_use")，参数 delta → contentBlockDelta(type: "input_json_delta")
• 结束 → contentBlockStop + messageDelta + messageStop

转换函数要跟踪当前有多少个 content block、文本块是否关闭、哪些 tool call 块还在打开状态，才能正确生成 index。代码里还加了一个安全检查——确保 messageStop 一定会被发出，即使原始流没有正常结束。

使用示例

连接不同的 OpenAI 兼容提供商只需要改 baseURL 和 model：

// DeepSeek
let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: "sk-...",
    model: "deepseek-chat",
    baseURL: "https://api.deepseek.com/v1",
    provider: .openai
))

// Ollama 本地
let localAgent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: "ollama",           // Ollama 不需要 key，随便填
    model: "qwen3:8b",
    baseURL: "http://localhost:11434/v1",
    provider: .openai
))

// GLM
let glmAgent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: "xxx.glm-xxx",
    model: "glm-4-plus",
    baseURL: "https://open.bigmodel.cn/api/paas/v4",
    provider: .openai
))

四、运行时模型切换

SDK 支持在运行时动态切换模型，不需要重新创建 Agent：

let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: apiKey,
    model: "claude-sonnet-4-6",
    fallbackModel: "claude-haiku-4-5"  // 主模型挂了用这个
))

// 先用 sonnet 跑一个简单问题
let result1 = await agent.prompt("What is 2 + 3?")
print(result1.costBreakdown)
// [CostBreakdownEntry(model: "claude-sonnet-4-6", inputTokens: 45, outputTokens: 3, costUsd: 0.000180)]

// 切换到 opus 跑推理密集型问题
try agent.switchModel("claude-opus-4-6")
let result2 = await agent.prompt("Explain the difference between structs and classes in Swift.")
print(result2.costBreakdown)
// [CostBreakdownEntry(model: "claude-opus-4-6", inputTokens: 52, outputTokens: 156, costUsd: 0.011970)]

switchModel() 的实现：

public func switchModel(_ model: String) throws {
    let trimmed = model.trimmingCharacters(in: .whitespacesAndNewlines)
    guard !trimmed.isEmpty else {
        throw SDKError.invalidConfiguration("Model name cannot be empty")
    }
    let oldModel = self.model
    self.model = trimmed
    self.options.model = trimmed
    Logger.shared.info("Agent", "model_switch", data: ["from": oldModel, "to": trimmed])
}

不做白名单校验——传什么模型名就用什么，API 层面不支持的模型会在请求时报错。这样设计是因为 OpenAI 兼容提供商的模型名无法穷举。

fallbackModel 是在 AgentOptions 里配置的备用模型。主模型彻底失败（重试耗尽）后，SDK 会自动用 fallback model 重试一次：

if let fallbackModel = self.options.fallbackModel, fallbackModel != self.model {
    let fallbackResponse = try await retryClient.sendMessage(
        model: fallbackModel,
        messages: retryMessages, ...
    )
    // 临时切到 fallback model 跑 cost tracking
    let originalModel = self.model
    self.model = fallbackModel
    // ... 处理响应
}

按模型分别计费

CostBreakdownEntry 按模型名分组记录每次查询的费用：

public struct CostBreakdownEntry: Sendable, Equatable {
    public let model: String
    public let inputTokens: Int
    public let outputTokens: Int
    public let costUsd: Double
}

一次查询里如果中途切了模型（或触发了 fallback），QueryResult.costBreakdown 会包含多个条目，每个模型的花费分开算。费用根据内置的价格表计算：

public nonisolated(unsafe) var MODEL_PRICING: [String: ModelPricing] = [
    "claude-opus-4-6":   ModelPricing(input: 15.0 / 1_000_000, output: 75.0 / 1_000_000),
    "claude-sonnet-4-6": ModelPricing(input: 3.0 / 1_000_000, output: 15.0 / 1_000_000),
    "claude-haiku-4-5":  ModelPricing(input: 0.8 / 1_000_000, output: 4.0 / 1_000_000),
    // ...
]

自定义模型可以通过 registerModel(_:pricing:) 注册价格：

registerModel("glm-4-plus", pricing: ModelPricing(
    input: 0.1 / 1_000_000, output: 0.1 / 1_000_000
))

五、Thinking 与 Effort 配置

ThinkingConfig

SDK 用 ThinkingConfig 枚举控制 LLM 的深度思考能力：

public enum ThinkingConfig: Sendable, Equatable {
    case adaptive                  // 模型自己决定要不要思考
    case enabled(budgetTokens: Int) // 指定思考的 token 预算
    case disabled                  // 关闭深度思考
}

三种模式各有用途：

• adaptive：让模型自己判断——简单问题不思考，复杂问题自动思考。日常使用最方便。
• **enabled(budgetTokens:)**：明确控制思考预算。比如你想要深度分析，给 10000 个 thinking token。
• disabled：完全关闭思考，追求最快速度。

EffortLevel

EffortLevel 是更高层级的抽象，映射到具体的 thinking token 预算：

public enum EffortLevel: String, Sendable, CaseIterable {
    case low    // 1024 tokens
    case medium // 5120 tokens
    case high   // 10240 tokens
    case max    // 32768 tokens

    public var budgetTokens: Int {
        switch self {
        case .low: return 1024
        case .medium: return 5120
        case .high: return 10240
        case .max: return 32768
        }
    }
}

在 AgentOptions 里设置：

let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: apiKey,
    model: "claude-sonnet-4-6",
    effort: .high  // 10240 thinking tokens
))

运行时动态调节

setMaxThinkingTokens() 可以在查询之间调整思考预算：

// 普通问题，少给点思考 token
try agent.setMaxThinkingTokens(2048)
let r1 = await agent.prompt("Summarize this file.")

// 遇到复杂推理问题，加大预算
try agent.setMaxThinkingTokens(16000)
let r2 = await agent.prompt("Design a concurrent data structure for...")

// 关闭思考
try agent.setMaxThinkingTokens(nil)

传正整数就启用思考并设预算，传 nil 就关闭。传 0 或负数会抛 SDKError.invalidConfiguration。

ModelInfo 描述了每个模型支持哪些能力：

public struct ModelInfo: Sendable, Equatable {
    public let value: String
    public let displayName: String
    public let description: String
    public let supportsEffort: Bool
    public let supportedEffortLevels: [EffortLevel]?
    public let supportsAdaptiveThinking: Bool?
    public let supportsFastMode: Bool?
}

这样 UI 层可以根据模型能力动态展示可选项。

六、Skills 系统

Skills 是 SDK 里一种特殊的扩展机制——本质上是"带工具限制的 prompt 模板"。一个 Skill 定义了一组 prompt 指令、允许使用的工具子集、可选的模型覆盖。

Skill 结构

public struct Skill: Sendable {
    public let name: String
    public let description: String
    public let aliases: [String]              // 别名，如 ["ci"] 代表 commit
    public let userInvocable: Bool            // 用户能否通过 /command 调用
    public let toolRestrictions: [ToolRestriction]?  // 限制可用工具，nil = 全部可用
    public let modelOverride: String?         // 执行时覆盖模型
    public let isAvailable: @Sendable () -> Bool     // 运行时可用性检查
    public let promptTemplate: String         // prompt 模板内容
    public let whenToUse: String?             // 告诉 LLM 什么时候该用这个 skill
    public let argumentHint: String?          // 参数提示，如 "[message]"
    public let baseDir: String?               // skill 目录的绝对路径
    public let supportingFiles: [String]      // 支撑文件（引用、脚本等）
}

5 个内置 Skill

SDK 预定义了 5 个常用 Skill，通过 BuiltInSkills 命名空间访问：

每个 Skill 都限制了工具范围。比如 commit 只允许 bash、read、glob、grep——不需要写文件。debug 也是只读的（read、grep、glob、bash），只做诊断不做修改。test 是唯一允许 write 的内置 Skill，因为要创建测试文件。

test Skill 还有一个运行时可用性检查：

isAvailable: {
    let cwd = FileManager.default.currentDirectoryPath
    let testIndicators = [
        "Package.swift", "pytest.ini", "jest.config",
        "vitest.config", "Cargo.toml", "go.mod",
    ]
    for indicator in testIndicators {
        if FileManager.default.fileExists(atPath: cwd + "/" + indicator) {
            return true
        }
    }
    return false
}

只有检测到测试框架配置文件时，test Skill 才对用户可见。

SkillRegistry

SkillRegistry 是线程安全的 skill 管理器，用 DispatchQueue 保护并发访问：

public final class SkillRegistry: @unchecked Sendable {
    private var skills: [String: Skill] = [:]
    private var orderedNames: [String] = []
    private var aliases: [String: String] = [:]
    private let queue = DispatchQueue(label: "com.openagentsdk.skillregistry")

    public func register(_ skill: Skill) { ... }
    public func find(_ name: String) -> Skill? { ... }   // 按名称或别名查找
    public var allSkills: [Skill] { ... }
    public var userInvocableSkills: [Skill] { ... }
}

注册、查找、替换、删除都是 queue.sync 保护的操作。别名在注册时自动建立映射——注册 BuiltInSkills.commit 后，registry.find("ci") 也能找到它。

SkillLoader：文件系统发现

Skills 不需要全部代码注册。SkillLoader 可以从文件系统自动发现 skill——只要一个目录里包含 SKILL.md 文件，就会被识别为一个 skill 包。

扫描目录按优先级从低到高：

~/.config/agents/skills      （最低优先级）
~/.agents/skills
~/.claude/skills
$PWD/.agents/skills
$PWD/.claude/skills           （最高优先级）

同名 skill 后发现的覆盖先发现的（last-wins）。

SKILL.md 用 YAML frontmatter 定义元数据：

---
name: polyv-live-cli
description: 管理保利威直播服务
aliases: live, plv
allowed-tools: Bash, Read, Write, Glob
when-to-use: user asks about live streaming management
argument-hint: [action] [options]
---

# polyv-live-cli Skill

你是保利威直播服务的管理助手...

frontmatter 里的 allowed-tools 会被解析成 ToolRestriction 数组，限制这个 skill 执行时只能用指定的工具。

SkillLoader 采用"渐进式加载"策略：只加载 SKILL.md 的 Markdown body 作为 prompt 模板，支撑文件（references、scripts、templates）只记录路径不加载内容。Agent 需要时通过 Read/Bash 工具按需读取。

let registry = SkillRegistry()
registry.register(BuiltInSkills.commit)
registry.register(BuiltInSkills.review)
// 从文件系统发现自定义 skills
let count = registry.registerDiscoveredSkills()
// 或指定目录
registry.registerDiscoveredSkills(from: ["/opt/custom-skills"])
// 或只注册白名单里的
registry.registerDiscoveredSkills(skillNames: ["polyv-live-cli"])

ToolRestriction

ToolRestriction 枚举定义了可以被限制的工具：

public enum ToolRestriction: String, Sendable, CaseIterable {
    case bash, read, write, edit, glob, grep
    case webFetch, webSearch, askUser, toolSearch
    case agent, sendMessage
    case taskCreate, taskList, taskUpdate, taskGet, taskStop, taskOutput
    case teamCreate, teamDelete
    case notebookEdit, skill
}

当一个 Skill 设了 toolRestrictions: [.bash, .read, .glob]，执行时 Agent 只能用这三个工具，其他工具调用会被拦截。

在 Agent 里使用 Skills

要让 Agent 能用 Skills，需要把 SkillTool 加到工具列表里：

var tools = getAllBaseTools(tier: .core)
tools.append(createSkillTool(registry: registry))

let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: apiKey,
    model: "claude-sonnet-4-6",
    permissionMode: .bypassPermissions,
    tools: tools
))

// Agent 会根据 system prompt 里的 skill 列表自动发现并调用
let result = await agent.prompt("Use the commit skill to analyze current changes")

SkillRegistry.formatSkillsForPrompt() 会生成一段 skill 列表注入到 system prompt 里，包含每个 skill 的名称、描述和触发条件。LLM 看到这个列表后就知道该在什么场景下调用哪个 skill。

七、其他运行时控制

预算控制

maxBudgetUsd 设置查询的费用上限：

let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: apiKey,
    model: "claude-sonnet-4-6",
    maxBudgetUsd: 0.05  // 最多花 5 美分
))

每个 turn 结束后检查累计费用：

if let budget = options.maxBudgetUsd, totalCostUsd > budget {
    status = .errorMaxBudgetUsd
    break
}

超出预算时立即退出循环。已产生的文本和 token 统计仍然保留在 QueryResult 里——你拿到的是部分结果，不是空白的。

查询中断

两种方式中断正在进行的查询：

// 方式 1：调用 interrupt()
agent.interrupt()

// 方式 2：取消 Task
let task = Task {
    await agent.prompt("Long running query...")
}
// 稍后
task.cancel()

interrupt() 内部设置了 _interrupted 标志并取消 stream task。Agent Loop 在多个检查点检查这个标志（循环入口、只读/变更工具之间、SSE 事件循环内部、工具执行前后），检测到后立即退出。

动态权限切换

运行时可以切换权限模式和工具授权回调：

// 切换权限模式
agent.setPermissionMode(.askForPermission)

// 设置自定义授权回调（优先级高于 permissionMode）
agent.setCanUseTool { toolName, input in
    if toolName == "Bash" {
        return .deny("Bash is disabled")
    }
    return .allow
}

// 恢复到 permissionMode 控制
agent.setCanUseTool(nil)

setCanUseTool 的回调优先于 permissionMode。调 setPermissionMode() 会清空之前设的回调。

环境变量配置

SDK 支持通过环境变量配置，优先级是：代码设置 > 环境变量 > 默认值。

用 SDKConfiguration.resolved() 合并：

// 代码设置的值优先，没设的从环境变量读
let config = SDKConfiguration.resolved(overrides: SDKConfiguration(
    apiKey: "sk-...",           // 优先于 CODEANY_API_KEY
    model: "claude-sonnet-4-6"  // 优先于 CODEANY_MODEL
))

// 只用环境变量
let envConfig = SDKConfiguration.fromEnvironment()

重试机制

所有 LLM 请求经过 withRetry 包装：

public struct RetryConfig: Sendable {
    public let maxRetries: Int          // 最多重试次数，默认 3
    public let baseDelayMs: Int         // 基础延迟，默认 2000ms
    public let maxDelayMs: Int          // 最大延迟，默认 30000ms
    public let retryableStatusCodes: Set<Int>  // 默认 [429, 500, 502, 503, 529]
}

指数退避 + 25% 随机抖动，避免惊群效应。只有 SDKError.apiError 且状态码在可重试集合里才会重试，其他错误直接抛出。

let delay = config.baseDelayMs * (1 << attempt)
let jitterMs = Int(Double(delay) * 0.25 * (Double.random(in: -1...1)))
let totalMs = max(0, min(delay + jitterMs, config.maxDelayMs))

系列回顾

六篇文章写完了，覆盖了 Open Agent SDK (Swift) 的完整架构：

• 第 0 篇：项目概述——SDK 做什么、整体架构、怎么用
• 第 1 篇：Agent Loop 内核——从 prompt 到多轮对话的完整循环
• 第 2 篇：34 个内置工具——ToolProtocol 协议、三层架构、自定义扩展
• 第 3 篇：MCP 集成——外部工具服务器的连接、发现和通信
• 第 4 篇：多 Agent 协作——Team/Task 模型、Agent 间通信
• 第 5 篇：会话持久化与安全——Session 存储、权限控制、Hook 系统
• 第 6 篇（本文）：多 LLM 提供商与运行时控制——LLMClient 协议、OpenAI 适配层、模型切换、Thinking/Effort、Skills 系统

从 Agent Loop 这个核心出发，工具系统是循环里的"执行"环节，MCP 是外部工具扩展，多 Agent 是协作模式，会话是状态持久化，安全和 Hook 是管控机制，而本文讲的多提供商和运行时控制是灵活性的保障——让同一个 Agent 能根据场景选择最合适的模型和控制策略。

系列文章：

• 第 0 篇：Open Agent SDK (Swift)：用原生 Swift 并发构建 AI Agent 应用
• 第 1 篇：Agent Loop 内核：从 prompt 到多轮对话的完整运转机制
• 第 2 篇：34 个工具的背后：工具协议、三层架构与自定义扩展
• 第 3 篇：MCP 集成实战：让 Agent 连接万物
• 第 4 篇：多 Agent 协作：子代理、团队与任务编排
• 第 5 篇：会话持久化与安全防线
• 第 6 篇：多 LLM 提供商与运行时控制（本文）

GitHub：terryso/open-agent-sdk-swift

本文是「深入 Open Agent SDK (Swift)」系列第三篇。

上一篇看了 SDK 内置的 34 个工具——文件读写、Bash 执行、代码搜索，覆盖了常见的开发场景。但 Agent 的能力不可能只靠内置工具撑满。你需要连接数据库、调用企业 API、操作内部系统——这些事情需要一个标准化的接入方式。

MCP（Model Context Protocol）就是干这个的。这篇文章看 Open Agent SDK 怎么通过 MCP 协议把外部工具接到 Agent Loop 里。

MCP 协议是什么

MCP 是 Anthropic 提出的一个开放协议，定义了 LLM 应用和外部工具/数据源之间的通信标准。思路是：

• 工具端（MCP Server）暴露一组工具，每个工具有名字、描述、输入 schema
• 调用端（MCP Client）通过标准协议发现工具、调用工具、拿到结果
• 通信基于 JSON-RPC，传输层可以换

为什么 Agent 需要它？因为不可能把所有工具都写进 SDK。有了 MCP，任何人都可以写一个 MCP Server（比如 @modelcontextprotocol/server-filesystem），任何 Agent 都能对接——不需要改 SDK 代码，不需要写适配器，配一行就接上了。

Open Agent SDK 的 MCP 集成分两条路：

1. 外部 MCP 服务器：通过 stdio/HTTP/SSE 连接第三方 MCP Server，走完整的 MCP 协议
2. 进程内 MCP 服务器：用 InProcessMCPServer 把 SDK 工具包装成 MCP Server，零协议开销

下面逐个看。

五种传输配置

SDK 用 McpServerConfig 枚举统一了所有传输方式：

public enum McpServerConfig: Sendable, Equatable {
    case stdio(McpStdioConfig)       // 子进程 stdin/stdout
    case sse(McpTransportConfig)     // Server-Sent Events
    case http(McpTransportConfig)    // HTTP POST
    case sdk(McpSdkServerConfig)     // 进程内，零开销
    case claudeAIProxy(McpClaudeAIProxyConfig) // ClaudeAI 代理
}

Stdio：启动子进程

最常用的方式。Agent 启动一个子进程，通过 stdin/stdout 交换 JSON-RPC 消息。适用于 Node.js/Python 写的 MCP Server：

let servers: [String: McpServerConfig] = [
    "filesystem": .stdio(McpStdioConfig(
        command: "npx",
        args: ["-y", "@modelcontextprotocol/server-filesystem", "/tmp"]
    )),
    "git": .stdio(McpStdioConfig(
        command: "uvx",
        args: ["mcp-server-git"],
        env: ["GIT_REPO_PATH": "/my/repo"]
    ))
]

MCPStdioTransport 内部用 Foundation 的 Process 启动子进程，用 FileDescriptor 做底层 I/O。几个细节：

• 命令解析：如果 command 不是绝对路径，会先 which 查找。找不到就当文件路径用
• 消息分隔：每条 JSON-RPC 消息以换行符分隔，支持 CRLF
• 安全过滤：CODEANY_API_KEY 默认不会传给子进程，除非你在 env 里显式指定
• 重连：MCPClient 配置了最多 2 次自动重试，初始间隔 1 秒，指数退避到最大 10 秒

SSE 和 HTTP：连接远程服务

远程 MCP Server 通过 HTTP 连接，区分两种模式：

// SSE 模式（长连接，服务端推送）
let sseServer: [String: McpServerConfig] = [
    "remote-tools": .sse(McpTransportConfig(
        url: "https://mcp.example.com/sse",
        headers: ["Authorization": "Bearer token123"]
    ))
]

// HTTP 模式（请求-响应）
let httpServer: [String: McpServerConfig] = [
    "api-tools": .http(McpTransportConfig(
        url: "https://mcp.example.com/api"
    ))
]

SSE 适合需要服务端主动推送的场景，HTTP 适合简单的请求-响应。两者底层都用 HTTPClientTransport，区别在 streaming 参数。McpSseConfig 和 McpHttpConfig 实际上是 McpTransportConfig 的别名：

public typealias McpSseConfig = McpTransportConfig
public typealias McpHttpConfig = McpTransportConfig

SDK：进程内零开销

不走任何网络协议，直接在进程内把工具注册进去。后面第六部分单独讲。

ClaudeAI Proxy

连接 ClaudeAI 的代理端点，用 server ID 做认证：

let proxyServer: [String: McpServerConfig] = [
    "claude-tools": .claudeAIProxy(McpClaudeAIProxyConfig(
        url: "https://claudeai.example.com/proxy",
        id: "server-abc-123"
    ))
]

内部实现就是 HTTP 传输加了一个 X-ClaudeAI-Server-ID header。

连接流程：从配置到工具池

Agent 怎么把 MCP 工具合并到自己的工具池里？从 assembleFullToolPool() 追踪：

func assembleFullToolPool() async -> ([ToolProtocol], MCPClientManager?) {
    let baseTools = options.tools ?? []

    guard let mcpServers = options.mcpServers, !mcpServers.isEmpty else {
        return (baseTools, nil)
    }

    // 第一步：分离 SDK 配置和外部配置
    let (sdkTools, externalServers) = await Self.processMcpConfigs(mcpServers)

    // 第二步：连接外部 MCP 服务器
    var externalTools: [ToolProtocol] = []
    var manager: MCPClientManager? = nil

    if !externalServers.isEmpty {
        let mcpManager = MCPClientManager()
        await mcpManager.connectAll(servers: externalServers)
        externalTools = await mcpManager.getMCPTools()
        manager = mcpManager
    }

    // 第三步：合并所有工具
    let allMCPTools = sdkTools + externalTools
    let pool = assembleToolPool(
        baseTools: getAllBaseTools(tier: .core) + getAllBaseTools(tier: .specialist),
        customTools: baseTools,
        mcpTools: allMCPTools,
        allowed: options.allowedTools,
        disallowed: options.disallowedTools
    )

    return (pool, manager)
}

三步走：

1. 分离配置。 processMcpConfigs() 把 .sdk 配置和外部配置（stdio/sse/http）分开。SDK 配置直接从 InProcessMCPServer 提取工具，用 SdkToolWrapper 加上命名空间前缀；外部配置留给 MCPClientManager 处理。

2. 连接外部服务器。 MCPClientManager 是一个 actor，用 withTaskGroup 并发连接所有服务器。每个连接经历四步：

创建 Transport → 启动连接 → MCP 握手 (initialize) → listTools() 发现工具

发现的工具被包装成 MCPToolDefinition——一个遵循 ToolProtocol 的结构体。工具名按 mcp__{serverName}__{toolName} 格式命名，避免跟内置工具冲突。比如 filesystem 服务器上的 read_file 工具，最终叫 mcp__filesystem__read_file。

3. 组装工具池。 MCP 工具和内置工具、自定义工具合并，经过 allowedTools / disallowedTools 过滤，形成最终的工具池。LLM 看到的是过滤后的完整工具列表。

完整的端到端使用代码：

let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: "sk-...",
    model: "claude-sonnet-4-6",
    permissionMode: .bypassPermissions,
    mcpServers: [
        "filesystem": .stdio(McpStdioConfig(
            command: "npx",
            args: ["-y", "@modelcontextprotocol/server-filesystem", "/tmp"]
        ))
    ]
))

// Agent Loop 启动时自动连接 MCP 服务器、发现工具、合并到工具池
let result = await agent.prompt("List all files in /tmp and read the first one")

运行时管理

MCP 服务器不是连上就完事了。运行过程中你可能需要查状态、重连、开关、甚至动态替换服务器集合。SDK 提供了四个方法。

查状态：mcpServerStatus()

let status = await agent.mcpServerStatus()
for (name, info) in status {
    print("\(name): \(info.status.rawValue)")  // connected / failed / pending / disabled / needsAuth
    print("  tools: \(info.tools)")             // ["read_file", "write_file", ...]
    if let error = info.error {
        print("  error: \(error)")
    }
}

McpServerStatus 有五个状态值（跟 TypeScript SDK 对齐）：

重连：reconnectMcpServer()

网络抖动或服务端重启后，手动重连某个服务器：

try await agent.reconnectMcpServer(name: "filesystem")

内部实现：断开旧连接 → 清理状态 → 用初始配置重新走一遍连接流程。MCPClientManager 在首次连接时保存了原始配置（originalConfigs），重连时直接用它。

开关：toggleMcpServer()

临时禁用某个服务器（断开连接但保留配置），之后还能再开：

// 禁用
try await agent.toggleMcpServer(name: "filesystem", enabled: false)

// 重新启用
try await agent.toggleMcpServer(name: "filesystem", enabled: true)

动态替换：setMcpServers()

运行时替换整个 MCP 服务器集合。SDK 做了 diff：新增的连接、删除的断开、配置变化的重新连接：

let result = try await agent.setMcpServers([
    "filesystem": .stdio(McpStdioConfig(
        command: "npx",
        args: ["-y", "@modelcontextprotocol/server-filesystem", "/data"]
    )),
    "database": .stdio(McpStdioConfig(
        command: "python3",
        args: ["-m", "my_db_server"]
    ))
])

print("Added: \(result.added)")      // ["database"]
print("Removed: \(result.removed)")  // 之前有但现在没有的
print("Errors: \(result.errors)")    // 连接失败的

MCPClientManager.setServers() 的 diff 逻辑看一下：

public func setServers(_ servers: [String: McpServerConfig]) async -> McpServerUpdateResult {
    let existingNames = Set(originalConfigs.keys)
    let newNames = Set(servers.keys)

    let addedNames = newNames.subtracting(existingNames)
    let removedNames = existingNames.subtracting(newNames)

    // 配置变化的视为 remove + add
    let changedNames = newNames.intersection(existingNames).filter { name in
        originalConfigs[name] != servers[name]
    }

    let effectiveAdded = addedNames.union(changedNames)
    // ...执行连接和断开
}

先删除不再需要的，再连接新增和变化的。变化的服务器会被完全重建，不是热更新。这对于长运行的 Agent 应用很重要——你可以在不重启 Agent 的情况下调整 MCP 配置。

MCP 资源：不只是工具

MCP 协议除了工具（Tools）还有资源（Resources）。工具是"做事情"，资源是"读数据"——比如一个数据库 MCP Server 可以暴露一个 query 工具，同时暴露 tables 资源让 Agent 看有哪些表。

SDK 内置了两个资源相关工具：ListMcpResources 和 ReadMcpResource。

ListMcpResources

列出所有已连接 MCP 服务器的可用资源：

// LLM 看到的工具描述：
// "List available resources from connected MCP servers.
//  Resources can include files, databases, and other data sources."

// 可选参数：server — 按服务器名过滤

内部实现通过 MCPResourceProvider 协议查询每个连接：

public protocol MCPResourceProvider: Sendable {
    func listResources() async -> [MCPResourceItem]?
    func readResource(uri: String) async throws -> MCPReadResult
}

资源用 MCPResourceItem 表示——有名字、描述、URI。

ReadMcpResource

读取指定 URI 的资源内容：

// LLM 看到的工具：
// "Read a specific resource from an MCP server."
// 参数：server（服务器名）、uri（资源 URI）

两个工具都是只读的，通过 ToolContext.mcpConnections 拿到连接信息——不用全局变量，线程安全。

进程内 MCP：InProcessMCPServer

InProcessMCPServer 是 SDK 里一个独特的设计。它让你用 defineTool() 创建工具，然后包装成一个 MCP Server——但实际上不走 MCP 协议。

为什么？因为有些场景你只是想把自己的工具加到 Agent 的工具池里，不需要跨进程通信。直接调函数比走 JSON-RPC 序列化高效得多。

基本用法

// 用 defineTool 创建工具
struct WeatherInput: Codable {
    let city: String
}

let weatherTool = defineTool(
    name: "get_weather",
    description: "Get the current weather for a given city.",
    inputSchema: [
        "type": "object",
        "properties": [
            "city": ["type": "string", "description": "The city name"]
        ],
        "required": ["city"]
    ],
    isReadOnly: true
) { (input: WeatherInput, context: ToolContext) -> String in
    let data: [String: String] = [
        "Beijing": "Sunny, 22C",
        "Tokyo": "Cloudy, 18C",
    ]
    return data[input.city] ?? "No data for \(input.city)"
}

// 包装为 InProcessMCPServer
let server = InProcessMCPServer(
    name: "weather",       // 工具名将是 mcp__weather__get_weather
    version: "1.0.0",
    tools: [weatherTool],
    cwd: "/tmp"
)

// 通过 asConfig() 生成配置，注入 Agent
let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: "sk-...",
    model: "claude-sonnet-4-6",
    mcpServers: ["weather": await server.asConfig()]
))

内部实现

InProcessMCPServer 是一个 actor，有两种工作模式：

SDK 内部模式（常用）： processMcpConfigs() 检测到 .sdk 配置时，直接调用 server.getTools() 拿到工具列表，用 SdkToolWrapper 加上命名空间前缀。整个过程中工具的 call() 方法直接被调用，没有任何序列化开销：

private struct SdkToolWrapper: ToolProtocol, Sendable {
    let serverName: String
    let innerTool: ToolProtocol

    var name: String { "mcp__\(serverName)__\(innerTool.name)" }

    func call(input: Any, context: ToolContext) async -> ToolResult {
        return await innerTool.call(input: input, context: context)
    }
}

注意 SdkToolWrapper 的 call() 直接转发到 innerTool——没有 JSON-RPC，没有 Value 转换，就是直接调函数。

外部客户端模式： 如果有外部 MCP Client 想连进来，createSession() 创建一个 InMemoryTransport 对，跑完整的 MCP 握手。这种场景下才有协议开销：

public func createSession() async throws -> (Server, InMemoryTransport) {
    let mcpServer = await getOrCreateMCPServer()
    let session = await mcpServer.createSession()
    let (clientTransport, serverTransport) = await InMemoryTransport.createConnectedPair()
    try await session.start(transport: serverTransport)
    return (session, clientTransport)
}

InProcessMCPServer 内部维护了一个 MCPServer 实例（懒加载），注册工具时把每个 ToolProtocol 的 call() 包装成 MCP 的 handler closure——处理参数格式转换（[String: Value] 到 [String: Any]）、构建 ToolContext、处理错误结果。

注意事项

• 命名限制：server name 不能包含 __（双下划线），因为会跟命名空间前缀 mcp__{server}__{tool} 冲突。构造器里有 precondition 检查
• 错误处理：工具返回 isError: true 时，MCP 层面会抛出 ToolExecutionError，让 MCP 协议返回 isError: true
• 工具注册失败：会触发 assertionFailure，说明是代码 bug（比如重复的工具名）

完整示例：多工具 MCP 服务器

这是 AdvancedMCPExample 示例的核心部分，展示了多工具注册和错误处理：

// 天气工具 — 返回 String
let weatherTool = defineTool(
    name: "get_weather",
    description: "Get the current weather for a given city.",
    inputSchema: [
        "type": "object",
        "properties": [
            "city": ["type": "string", "description": "The city name"]
        ],
        "required": ["city"]
    ],
    isReadOnly: true
) { (input: WeatherInput, context: ToolContext) -> String in
    let data: [String: String] = [
        "Beijing": "Sunny, 22C, humidity 45%",
        "Tokyo": "Cloudy, 18C, humidity 65%",
    ]
    return data[input.city] ?? "No data for \(input.city)"
}

// 邮箱验证 — 返回 ToolExecuteResult，包含错误处理
let validationTool = defineTool(
    name: "validate_email",
    description: "Validate an email address.",
    inputSchema: [
        "type": "object",
        "properties": [
            "email": ["type": "string", "description": "The email address"]
        ],
        "required": ["email"]
    ],
    isReadOnly: true
) { (input: ValidateInput, context: ToolContext) -> ToolExecuteResult in
    if !input.email.contains("@") {
        return ToolExecuteResult(
            content: "Invalid email: '\(input.email)' missing '@'",
            isError: true
        )
    }
    return ToolExecuteResult(content: "Email '\(input.email)' is valid.", isError: false)
}

// 打包为 MCP 服务器
let utilityServer = InProcessMCPServer(
    name: "utility",
    version: "1.0.0",
    tools: [weatherTool, validationTool],
    cwd: "/tmp"
)

// 创建 Agent
let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: apiKey,
    model: "claude-sonnet-4-6",
    systemPrompt: "You have weather and email validation tools.",
    permissionMode: .bypassPermissions,
    mcpServers: ["utility": await utilityServer.asConfig()]
))

// LLM 会自动调用 mcp__utility__get_weather 或 mcp__utility__validate_email
let result = await agent.prompt("Check weather in Tokyo and validate [email protected]")
print(result.text)

工具返回错误时，Agent 不会崩溃。错误信息喂回 LLM，LLM 看到后会调整策略——比如告诉用户邮箱格式不对。

实战建议

选传输方式。 进程内的工具用 InProcessMCPServer（SDK 模式），外部工具用 stdio（本地）或 HTTP/SSE（远程）。不要用 stdio 去连远程服务，也不要用 HTTP 去连本地命令行工具。

命名要规范。 MCP 工具名是 mcp__{server}__{tool} 三段式。server name 简短有意义，不要用双下划线。filesystem 比 fs-tools-v2 好，因为 LLM 看到 mcp__filesystem__read_file 能直接猜出含义。

错误要包容。 MCPClientManager 的连接失败不会炸掉 Agent——失败的服务器 status 标记为 error，贡献零工具。Agent Loop 照样跑，只是少了那些工具。设计你的系统时也应该遵循这个原则：外部服务不可用时降级运行，不要整体崩溃。

运行时管理用好。 长运行的 Agent 应用应该在启动后检查 mcpServerStatus()，失败的用 reconnectMcpServer() 重试。需要动态调整时用 setMcpServers() 而不是重建 Agent。

系列文章：

• 第 0 篇：Open Agent SDK (Swift)：用原生 Swift 并发构建 AI Agent 应用
• 第 1 篇：Agent Loop 内核：从 prompt 到多轮对话的完整运转机制
• 第 2 篇：34 个工具的背后：工具协议、三层架构与自定义扩展
• 第 3 篇：MCP 集成实战：让 Agent 连接万物（本文）
• 第 4 篇：多 Agent 协作：子代理、团队与任务编排
• 第 5 篇：会话持久化与安全防线
• 第 6 篇：多 LLM 提供商与运行时控制

GitHub：terryso/open-agent-sdk-swift

本文是「深入 Open Agent SDK (Swift)」系列第四篇。

单个 Agent 再强，也只是一个执行者。真实的开发任务往往是多步骤、多角色的：先有人探索代码库，有人设计方案，再有人写代码、跑测试。一个 Agent 单干，上下文容易膨胀，效率也上不去。

Open Agent SDK 从三个层面解决这个问题：

1. 子 Agent -- 主 Agent 在运行过程中动态生成子 Agent，把专门的任务委派出去
2. Task 系统 -- 用任务追踪多步骤工作的进度和结果
3. Team + 消息传递 -- 多个 Agent 组成团队，通过邮箱系统互相通信

这篇文章逐一分析这三个层面的实现，最后看它们怎么组合起来做任务编排。

一、子 Agent：SubAgentSpawner 协议与 AgentTool

SubAgentSpawner 协议

子 Agent 的生成不是 AgentTool 直接 new 一个 Agent 出来——中间隔了一层协议。SubAgentSpawner 定义在 Types/AgentTypes.swift 里：

public protocol SubAgentSpawner: Sendable {
    func spawn(
        prompt: String,
        model: String?,
        systemPrompt: String?,
        allowedTools: [String]?,
        maxTurns: Int?
    ) async -> SubAgentResult

    func spawn(
        prompt: String,
        model: String?,
        systemPrompt: String?,
        allowedTools: [String]?,
        maxTurns: Int?,
        disallowedTools: [String]?,
        mcpServers: [AgentMcpServerSpec]?,
        skills: [String]?,
        runInBackground: Bool?,
        isolation: String?,
        name: String?,
        teamName: String?,
        mode: PermissionMode?,
        resume: String?
    ) async -> SubAgentResult
}

两个方法，一个基础版（5 个参数），一个增强版（13 个参数）。协议还提供了默认实现，增强版直接调用基础版，这样已有的实现类不用改代码就能兼容。

为什么要把 spawner 放在 Types/ 而不是 Core/？因为 Tools/Advanced/AgentTool.swift 需要用它，但 Tools/ 不应该导入 Core/。把协议定义在 Types/，具体实现放在 Core/，通过 ToolContext.agentSpawner 注入——这是 SDK 里常见的依赖倒置。

DefaultSubAgentSpawner 实现

DefaultSubAgentSpawner 在 Core/DefaultSubAgentSpawner.swift 里，做了这几件事：

final class DefaultSubAgentSpawner: SubAgentSpawner, @unchecked Sendable {
    private let apiKey: String
    private let baseURL: String?
    private let parentModel: String
    private let parentTools: [ToolProtocol]
    private let provider: LLMProvider
    private let client: (any LLMClient)?

    func spawn(...) async -> SubAgentResult {
        // 1. 过滤掉 AgentTool，防止无限递归
        var subTools = parentTools.filter { $0.name != "Agent" }

        // 2. 如果指定了 allowedTools，进一步过滤
        if let allowed = allowedTools, !allowed.isEmpty {
            let allowedSet = Set(allowed)
            subTools = subTools.filter { allowedSet.contains($0.name) }
        }

        // 3. disallowedTools 再过一遍（优先级高于 allowedTools）
        if let disallowed = disallowedTools, !disallowed.isEmpty {
            let disallowedSet = Set(disallowed)
            subTools = subTools.filter { !disallowedSet.contains($0.name) }
        }

        // 4. 创建子 Agent 并执行
        let options = AgentOptions(
            apiKey: apiKey,
            model: model ?? parentModel,
            systemPrompt: systemPrompt,
            maxTurns: maxTurns ?? 10,
            tools: subTools
        )
        let agent = Agent(options: options)
        let result = await agent.prompt(prompt)

        return SubAgentResult(
            text: result.text.isEmpty
                ? "(Subagent completed with no text output)"
                : result.text,
            toolCalls: [],
            isError: result.status != .success
        )
    }
}

几个关键点：

• 防递归：子 Agent 不会再拿到 AgentTool，所以不会出现 Agent 套 Agent 套 Agent 的情况
• 工具继承：子 Agent 默认继承父 Agent 的所有工具（除了 AgentTool），但可以通过 allowedTools / disallowedTools 限制
• 阻塞式执行：父 Agent 调用 spawn() 后会 await，等子 Agent 跑完才继续

AgentTool：LLM 眼里的子 Agent 工具

AgentTool 是暴露给 LLM 的工具。LLM 调用 Agent 工具时传入 prompt 和参数，AgentTool 负责调用 spawner 生成子 Agent。

它内置了两种预定义的子 Agent 类型：

private let BUILTIN_AGENTS: [String: AgentDefinition] = [
    "Explore": AgentDefinition(
        name: "Explore",
        description: "Fast agent specialized for exploring codebases...",
        systemPrompt: "You are a codebase exploration agent. Search through files and code to answer questions...",
        tools: ["Read", "Glob", "Grep", "Bash"],
        maxTurns: 10
    ),
    "Plan": AgentDefinition(
        name: "Plan",
        description: "Software architect agent for designing implementation plans...",
        systemPrompt: "You are a software architect. Design implementation plans...",
        tools: ["Read", "Glob", "Grep", "Bash"],
        maxTurns: 10
    ),
]

• Explore：代码库探索，用 Glob 找文件、Grep 搜内容、Read 读文件
• Plan：软件架构师，理解代码库后输出实施方案

LLM 调用 AgentTool 时，通过 subagent_type 字段指定用哪种：

{
  "prompt": "Explore the project structure and find all Swift source files",
  "description": "Explore codebase",
  "subagent_type": "Explore"
}

AgentTool 还支持一堆可选参数：model（指定模型）、maxTurns（覆盖轮次上限）、run_in_background（后台运行）、isolation（隔离模式，比如 worktree）、team_name（关联团队）、mode（权限模式）。这些参数直接透传给 spawner。

一个完整的示例

SDK 自带了一个 SubagentExample，演示了主 Agent 作为协调者，通过 AgentTool 委派 Explore 子 Agent 的完整流程：

// 主 Agent 的系统提示
let systemPrompt = """
You are a coordinator agent. When given a task, you should delegate it to a sub-agent \
using the Agent tool. The Agent tool will spawn a specialized agent (e.g., "Explore" type) \
that can use Read, Glob, Grep, and Bash tools to investigate the codebase. \
After the sub-agent returns its findings, summarize the results for the user.
"""

// 注册工具：核心工具 + AgentTool
let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: apiKey,
    model: defaultModel,
    systemPrompt: systemPrompt,
    maxTurns: 10,
    tools: getAllBaseTools(tier: .core) + [createAgentTool()]
))

// 发任务——主 Agent 会调用 AgentTool 委派给 Explore 子 Agent
for await message in agent.stream("""
    Explore the current project directory. Find all Swift source files, \
    examine the project structure, and provide a summary. \
    Use the Agent tool to delegate this task to an Explore sub-agent.
""") {
    switch message {
    case .toolUse(let data):
        if data.toolName == "Agent" {
            print("[Sub-agent Delegation: \(data.toolName)]")
        }
    case .toolResult(let data):
        print("[Result: \(data.content.prefix(200))]")
    case .result(let data):
        print("Turns: \(data.numTurns), Cost: $\(data.totalCostUsd)")
    default:
        break
    }
}

执行流程：用户发 prompt -> 主 Agent 判断需要探索代码库 -> 调用 AgentTool -> AgentTool 通过 spawner 生成 Explore 子 Agent -> 子 Agent 用 Glob/Grep/Read 执行探索 -> 结果返回给主 Agent -> 主 Agent 汇总后回复用户。

二、Task 系统：任务追踪与状态机

子 Agent 解决了"谁干活"的问题，Task 系统解决的是"活干了多少、谁在干、结果是什么"的问题。

TaskStore：线程安全的 Actor

TaskStore 是一个 Swift Actor，保证并发安全：

public actor TaskStore {
    private var tasks: [String: Task] = [:]
    private var taskCounter: Int = 0

    public func create(
        subject: String,
        description: String? = nil,
        owner: String? = nil,
        status: TaskStatus = .pending
    ) -> Task {
        taskCounter += 1
        let id = "task_\(taskCounter)"
        let now = dateFormatter.string(from: Date())
        let task = Task(
            id: id, subject: subject, description: description,
            status: status, owner: owner,
            createdAt: now, updatedAt: now
        )
        tasks[id] = task
        return task
    }
}

用 Actor 而不是普通类，意味着所有方法都是隐式串行化的——不需要自己加锁。多个 Agent 同时创建任务不会出现竞态条件。

Task 的状态机

Task 有 5 种状态，流转规则很明确：

public enum TaskStatus: String, Sendable, Equatable, Codable {
    case pending      // 等待开始
    case inProgress   // 进行中
    case completed    // 已完成
    case failed       // 失败
    case cancelled    // 已取消
}

状态转换有约束：pending 和 inProgress 可以转到任何状态，但 completed、failed、cancelled 是终态，不可再变：

private func isValidTransition(from: TaskStatus, to: TaskStatus) -> Bool {
    switch from {
    case .pending, .inProgress:
        return true
    case .completed, .failed, .cancelled:
        return false  // 终态，不能再转
    }
}

画成状态图：

pending ──→ inProgress ──→ completed
   │            │
   │            ├──→ failed
   │            │
   └──→ cancelled ←──┘

TaskStatus 还有个贴心的 parse() 方法，同时支持 camelCase（inProgress）和 snake_case（in_progress），因为 LLM 返回的 JSON 格式不一定统一：

public static func parse(_ string: String) -> TaskStatus? {
    if let direct = TaskStatus(rawValue: string) { return direct }
    // snake_case → camelCase
    let camel = string
        .split(separator: "_")
        .enumerated()
        .map { $0.offset == 0 ? String($0.element) : String($0.element).capitalized }
        .joined()
    return TaskStatus(rawValue: camel)
}

Task 结构体

一个 Task 实例除了基本的状态追踪，还预留了依赖关系和元数据：

public struct Task: Sendable, Equatable, Codable {
    public let id: String
    public var subject: String
    public var description: String?
    public var status: TaskStatus
    public var owner: String?        // 谁在干
    public let createdAt: String
    public var updatedAt: String
    public var output: String?       // 结果
    public var blockedBy: [String]?  // 被哪些任务阻塞
    public var blocks: [String]?     // 阻塞了哪些任务
    public var metadata: [String: String]?
}

blockedBy 和 blocks 字段说明 Task 系统预留了任务依赖的能力——任务 A 可以声明"我需要等任务 B 和 C 完成才能开始"。

三个 Task 工具

SDK 提供了三个工具让 LLM 操作 Task 系统：

TaskCreate -- 创建任务：

public func createTaskCreateTool() -> ToolProtocol {
    return defineTool(
        name: "TaskCreate",
        description: "Create a new task for tracking work progress.",
        inputSchema: taskCreateSchema,
        isReadOnly: false
    ) { (input: TaskCreateInput, context: ToolContext) in
        guard let taskStore = context.taskStore else {
            return ToolExecuteResult(content: "Error: TaskStore not available.", isError: true)
        }
        let initialStatus: TaskStatus = input.status.flatMap { TaskStatus.parse($0) } ?? .pending
        let task = await taskStore.create(
            subject: input.subject,
            description: input.description,
            owner: input.owner,
            status: initialStatus
        )
        return ToolExecuteResult(
            content: "Task created: \(task.id) - \"\(task.subject)\" (\(task.status.rawValue))",
            isError: false
        )
    }
}

TaskList -- 列出任务（支持按 status 和 owner 过滤）：

// LLM 可以查 "列出所有 pending 状态的任务" 或 "列出分配给 agent-1 的任务"
let tasks = await taskStore.list(status: status, owner: input.owner)

TaskUpdate -- 更新任务（状态、描述、负责人、输出）：

do {
    let task = try await taskStore.update(
        id: input.id,
        status: status,
        description: input.description,
        owner: input.owner,
        output: input.output
    )
    return ToolExecuteResult(
        content: "Task updated: \(task.id) - \(task.status.rawValue) - \"\(task.subject)\"",
        isError: false
    )
} catch let error as TaskStoreError {
    return ToolExecuteResult(content: "Error: \(error.localizedDescription)", isError: true)
}

注意 TaskUpdate 会抛出 invalidStatusTransition 错误——比如试图把一个 completed 的任务改成 inProgress，LLM 会收到错误提示，可以据此调整策略。

三、Team 系统：团队组建与管理

Task 系统追踪"做什么"，Team 系统解决"谁跟谁一组"。

TeamStore

和 TaskStore 一样，TeamStore 也是 Actor：

public actor TeamStore {
    private var teams: [String: Team] = [:]
    private var teamCounter: Int = 0

    public func create(
        name: String,
        members: [TeamMember] = [],
        leaderId: String = "self"
    ) -> Team {
        teamCounter += 1
        let id = "team_\(teamCounter)"
        let team = Team(
            id: id, name: name, members: members,
            leaderId: leaderId,
            createdAt: dateFormatter.string(from: Date()),
            status: .active
        )
        teams[id] = team
        return team
    }
}

Team 有两种状态：active 和 disbanded。删除 Team 不是真删，而是把状态改成 disbanded——标记为 disbanded 的 Team 不允许添加/移除成员。

TeamMember 和角色

public enum TeamRole: String, Sendable, Equatable, Codable {
    case leader   // 团队领导
    case member   // 普通成员
}

public struct TeamMember: Sendable, Equatable, Codable {
    public let name: String
    public let role: TeamRole
}

TeamCreateTool 创建 Team 时，所有传入的成员默认都是 member 角色，leaderId 默认是 "self"（即创建者自己）：

let members: [TeamMember] = input.members?.map { TeamMember(name: $0) } ?? []
let team = await teamStore.create(
    name: input.name,
    members: members,
    leaderId: "self"
)

TeamStore 还提供了动态管理成员的能力：

// 添加成员
try teamStore.addMember(teamId: "team_1", member: TeamMember(name: "agent-coder"))

// 移除成员
try teamStore.removeMember(teamId: "team_1", agentName: "agent-coder")

// 查找某个 Agent 属于哪个团队
let team = await teamStore.getTeamForAgent(agentName: "agent-coder")

getTeamForAgent 对消息传递很重要——发消息时需要知道发件人属于哪个 Team，才能验证收件人是不是队友。

AgentRegistry：Agent 注册表

除了 TeamStore，还有一个 AgentRegistry 负责追踪所有活跃的 Agent：

public actor AgentRegistry {
    private var agents: [String: AgentRegistryEntry] = [:]
    private var nameIndex: [String: String] = [:]  // name -> agentId

    public func register(agentId: String, name: String, agentType: String) throws -> AgentRegistryEntry {
        if nameIndex[name] != nil {
            throw AgentRegistryError.duplicateAgentName(name: name)
        }
        let entry = AgentRegistryEntry(...)
        agents[agentId] = entry
        nameIndex[name] = agentId
        return entry
    }

    public func getByName(name: String) -> AgentRegistryEntry? {
        guard let agentId = nameIndex[name] else { return nil }
        return agents[agentId]
    }
}

名字唯一性约束——同一个 AgentRegistry 里不能注册两个同名的 Agent。nameIndex 是一个反查索引，支持 O(1) 的名字查找。

四、消息传递：MailboxStore 与 SendMessage

有了 Team，Agent 之间需要能通信。SDK 用的是邮箱模式（Mailbox）——发消息不直接推给对方，而是放进对方的邮箱，对方自己来取。

MailboxStore

public actor MailboxStore {
    private var mailboxes: [String: [AgentMessage]] = [:]

    // 点对点发送
    public func send(from: String, to: String, content: String, type: AgentMessageType = .text) {
        let message = AgentMessage(from: from, to: to, content: content,
                                   timestamp: dateFormatter.string(from: Date()), type: type)
        if mailboxes[to] == nil { mailboxes[to] = [] }
        mailboxes[to]?.append(message)
    }

    // 广播——发给所有有邮箱的 Agent
    public func broadcast(from: String, content: String, type: AgentMessageType = .text) {
        let timestamp = dateFormatter.string(from: Date())
        for (agentName, _) in mailboxes {
            let message = AgentMessage(from: from, to: agentName, content: content,
                                       timestamp: timestamp, type: type)
            mailboxes[agentName]?.append(message)
        }
    }

    // 读取并清空邮箱
    public func read(agentName: String) -> [AgentMessage] {
        guard let messages = mailboxes[agentName] else { return [] }
        mailboxes[agentName] = []  // 读完清空
        return messages
    }
}

三个核心操作：send（点对点）、broadcast（广播）、read（读取）。read 是破坏性读取——读一次邮箱就清空了。broadcast 只发给已经有邮箱的 Agent，不会凭空创建邮箱。

消息类型除了普通文本（.text），还有 .shutdownRequest、.shutdownResponse、.planApprovalResponse——这些特殊类型用于团队管理的协调操作。

SendMessage 工具

SendMessageTool 做了三层校验：

// 1. 必须有 MailboxStore
guard let mailboxStore = context.mailboxStore else { ... }
// 2. 必须有 TeamStore
guard let teamStore = context.teamStore else { ... }
// 3. 必须知道发送者是谁
guard let senderName = context.senderName else { ... }

// 4. 发送者必须在某个 Team 里
guard let team = await teamStore.getTeamForAgent(agentName: senderName) else { ... }

// 5. 收件人必须是同 Team 的成员
let isMember = team.members.contains { $0.name == input.to }
guard isMember else { ... }

广播用 "*" 作为收件人：

{ "to": "*", "message": "Phase 1 complete, starting Phase 2." }

点对点用具体名字：

{ "to": "agent-coder", "message": "Here's the spec for module A." }

校验不通过时返回错误信息，LLM 能看到哪些成员可用，可以调整发送目标。

五、编排模式：怎么组合这些能力

单个 Agent、Task、Team、Mailbox 各自能做什么清楚了。实际场景中怎么组合？看一个典型的工作流。

模式一：主 Agent + 并行子 Agent

最简单的模式。主 Agent 收到复杂任务后，同时启动多个子 Agent 各自处理一部分：

let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: apiKey,
    model: "claude-sonnet-4-6",
    systemPrompt: """
    You are a coordinator. Break complex tasks into subtasks, \
    delegate each to an Explore sub-agent, then synthesize results.
    """,
    maxTurns: 20,
    tools: getAllBaseTools(tier: .core) + [
        createAgentTool(),
        createTaskCreateTool(),
        createTaskUpdateTool(),
        createTaskListTool()
    ],
    taskStore: TaskStore()
))

LLM 可能这样编排：

1. TaskCreate("Analyze module A") -- 创建任务
2. Agent(prompt: "Analyze module A", subagent_type: "Explore") -- 委派子 Agent
3. TaskUpdate(id: "task_1", status: "completed", output: result) -- 标记完成
4. 重复步骤 1-3 处理其他模块
5. 汇总所有结果

模式二：团队协作 + 消息传递

需要多个 Agent 长期协作时，用 Team + Mailbox：

let mailboxStore = MailboxStore()
let teamStore = TeamStore()

let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: apiKey,
    model: "claude-sonnet-4-6",
    agentName: "coordinator",
    mailboxStore: mailboxStore,
    teamStore: teamStore,
    tools: getAllBaseTools(tier: .core) + [
        createAgentTool(),
        createTeamCreateTool(),
        createTeamDeleteTool(),
        createSendMessageTool(),
        createTaskCreateTool(),
        createTaskListTool(),
        createTaskUpdateTool()
    ]
))

LLM 的编排可能像这样：

1. TeamCreate(name: "refactor-team", members: ["explorer", "planner", "coder"]) -- 建团队
2. TaskCreate("Explore codebase", owner: "explorer") -- 创建任务
3. Agent(prompt: "...", name: "explorer", subagent_type: "Explore") -- 启动探索 Agent
4. SendMessage(to: "planner", message: "Exploration done, here's the summary...") -- 通知规划 Agent
5. TaskCreate("Write implementation plan", owner: "planner") -- 下一个任务
6. 持续推进...

模式三：工作队列

用 Task 系统做工作队列，主 Agent 创建一批任务，子 Agent 逐个领取执行：

主 Agent:
  TaskCreate("Fix bug #1")     → task_1 (pending)
  TaskCreate("Fix bug #2")     → task_2 (pending)
  TaskCreate("Add feature X")  → task_3 (pending)

子 Agent A:
  TaskList(status: "pending")       → [task_1, task_2, task_3]
  TaskUpdate(task_1, status: "in_progress", owner: "agent-a")
  ... 干活 ...
  TaskUpdate(task_1, status: "completed", output: "Fixed by ...")

子 Agent B:
  TaskList(status: "pending")       → [task_2, task_3]
  TaskUpdate(task_2, status: "in_progress", owner: "agent-b")
  ... 干活 ...

TaskStore 是 Actor，多个 Agent 并发更新同一条任务不会出问题（先到先得），但不会自动分配——需要 LLM 自己协调谁认领哪个任务。

设计思路的取舍

这套多 Agent 协作机制有几个设计选择：

为什么子 Agent 不能再生子 Agent？ DefaultSubAgentSpawner 在创建子 Agent 时过滤掉了 AgentTool。这是有意的限制——如果不限制，一个 Agent 生成一个 Agent 再生成一个 Agent，递归深度不可控，token 消耗也会指数级增长。

为什么消息是拉取（Pull）不是推送（Push）？ MailboxStore.read() 是破坏性读取，Agent 需要主动调用才能收到消息。这比推送模式简单得多——不需要维护回调、不需要处理 Agent 离线的情况。代价是实时性差，但在 Agent Loop 的工具调用频率下（每个 turn 都可以调工具），拉取的延迟可以接受。

为什么 Task 的状态机没有自动流转？ blockedBy 字段只是声明了依赖关系，但 TaskStore.update() 不会自动检查前置任务是否完成。这意味着"等任务 A 做完再做任务 B"这个逻辑需要 LLM 自己实现——调 TaskList 看状态，再决定下一步。这是一个务实的取舍：自动依赖解析可以加，但对 LLM 来说，显式检查反而更可控。

小结

Open Agent SDK 的多 Agent 协作由三层构成：

• 子 Agent：通过 SubAgentSpawner 协议和 AgentTool 实现，主 Agent 在运行时动态生成子 Agent 委派任务，内置 Explore 和 Plan 两种类型
• Task 系统：基于 TaskStore Actor 的任务追踪，有明确的状态机（pending -> inProgress -> completed/failed/cancelled），终态不可逆转
• Team + Mailbox：TeamStore 管理团队和成员，MailboxStore 实现邮箱式消息传递，支持点对点和广播

三层可以独立使用，也可以组合——用 Task 追踪进度，用 Team 组织成员，用 Mailbox 协调通信，用子 Agent 执行具体工作。

下一篇会看 SDK 的 会话持久化：Agent 对话历史怎么存、怎么恢复、怎么在重启后继续之前的工作。

系列文章：

• 第 0 篇：Open Agent SDK (Swift)：用原生 Swift 并发构建 AI Agent 应用
• 第 1 篇：Agent Loop 内核：从 prompt 到多轮对话的完整运转机制
• 第 2 篇：34 个工具的背后：工具协议、三层架构与自定义扩展
• 第 3 篇：MCP 集成实战：让 Agent 连接万物
• 第 4 篇：多 Agent 协作：子代理、团队与任务编排（本文）
• 第 5 篇：会话持久化与安全防线
• 第 6 篇：多 LLM 提供商与运行时控制

GitHub：terryso/open-agent-sdk-swift

本文是「深入 Open Agent SDK (Swift)」系列第五篇。

Agent 不只是一次性问答工具。真正有用的 Agent 要做到三件事：记住上下文（上次聊到哪了）、控制权限（哪些操作能做）、审计行为（谁在什么时候干了什么）。Open Agent SDK 用四个子系统来覆盖这些需求——SessionStore、PermissionPolicy、SandboxSettings、HookRegistry。

这篇文章分析这四个子系统的实现细节，看它们各自怎么工作，以及怎么组合起来构建一个安全的 Agent。

一、会话持久化：SessionStore

Agent Loop 每次运行会产生一组 messages 数组。如果不保存，进程退出就没了。SessionStore 负责把这些对话历史持久化到磁盘，下次启动时恢复。

SessionStore 是什么

SessionStore 是一个 actor，所有方法都需要 await 调用。默认把会话存在 ~/.open-agent-sdk/sessions/ 目录下，每个 session 一个子目录，里面放一个 transcript.json。

let sessionStore = SessionStore()  // 默认路径
let sessionStore = SessionStore(sessionsDir: "/custom/path")  // 自定义路径

五个核心操作

SessionStore 提供五个核心方法，覆盖会话的完整生命周期。

save — 保存会话。把 messages 数组和元数据序列化成 JSON 写入磁盘：

try await sessionStore.save(
    sessionId: "my-session",
    messages: messages,
    metadata: PartialSessionMetadata(
        cwd: "/project",
        model: "claude-sonnet-4-6",
        summary: "代码分析会话",
        tag: "analysis",
        firstPrompt: "分析项目结构"
    )
)

存储结构长这样：

~/.open-agent-sdk/sessions/
  my-session/
    transcript.json    // { "metadata": {...}, "messages": [...] }

文件权限是 0600，目录权限是 0700——只有当前用户能读写。每次 save 会保留第一次创建时的 createdAt 时间戳，只更新 updatedAt。

load — 加载会话。从磁盘读取 transcript.json，反序列化为 SessionData：

if let data = try await sessionStore.load(sessionId: "my-session") {
    print("Messages: \(data.metadata.messageCount)")
    print("Model: \(data.metadata.model)")
    // data.messages 是 [[String: Any]] 数组
}

load 支持分页参数 limit 和 offset，不需要加载全部消息时可以只取尾部：

// 只加载最近 50 条消息
let recent = try await sessionStore.load(sessionId: "my-session", limit: 50, offset: nil)

list — 列出所有会话，按 updatedAt 降序排列（最近的在前）：

let sessions = try await sessionStore.list(limit: 10)
for session in sessions {
    print("\(session.id) — \(session.summary ?? "(无标题)") [\(session.messageCount) 条消息]")
}

SessionMetadata 包含 id、cwd、model、createdAt、updatedAt、messageCount，以及可选的 summary、tag、firstPrompt、gitBranch、fileSize。

fork — 分叉会话。从已有会话复制消息到新 session，可以指定截断点：

// 完整复制
let newId = try await sessionStore.fork(sourceSessionId: "my-session")

// 只复制前 10 条消息
let truncatedId = try await sessionStore.fork(
    sourceSessionId: "my-session",
    upToMessageIndex: 10
)

// 指定新 session ID
let customId = try await sessionStore.fork(
    sourceSessionId: "my-session",
    newSessionId: "forked-session"
)

delete — 删除整个会话目录：

let deleted = try await sessionStore.delete(sessionId: "my-session")

此外还有 rename（改标题）和 tag（打标签）两个辅助方法。

会话恢复的三种模式

把 SessionStore 注入 Agent 后，SDK 提供三种恢复策略：

1. 指定 sessionId 恢复

最直接的方式：给定一个 session ID，Agent 启动时从 SessionStore 加载历史消息，追加到 messages 数组前面：

let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: apiKey,
    model: "claude-sonnet-4-6",
    sessionStore: sessionStore,
    sessionId: "my-session"      // 指定恢复哪个 session
))

2. continueRecentSession — 自动接续最近的会话

不知道 session ID 时，让 SDK 自动找最近的一个：

let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: apiKey,
    model: "claude-sonnet-4-6",
    sessionStore: sessionStore,
    continueRecentSession: true   // 自动加载最近的 session
))

内部实现是调 sessionStore.list() 取第一个（已按 updatedAt 降序排列），把它的 ID 作为恢复目标。

3. forkSession + resumeSessionAt — 分叉并截断

在已有会话的基础上分叉一个新分支，还可以截断到指定消息：

let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: apiKey,
    model: "claude-sonnet-4-6",
    sessionStore: sessionStore,
    sessionId: "my-session",
    forkSession: true,                     // 复制到新 session
    resumeSessionAt: "msg-uuid-123"        // 截断到这条消息
))

SDK 内部的解析顺序是：先 continueRecentSession 确定 session ID，再 forkSession 创建分叉，再 resumeSessionAt 截断历史。这三个选项可以独立使用也可以组合。

SessionStore 的安全细节

SessionStore 在 session ID 校验上做了路径遍历防护：

private func validateSessionId(_ sessionId: String) throws {
    guard !sessionId.isEmpty else {
        throw SDKError.sessionError(message: "Session ID must not be empty")
    }
    let forbidden = ["/", "\\", ".."]
    for component in forbidden {
        if sessionId.contains(component) {
            throw SDKError.sessionError(message: "Session ID contains invalid character: '\(component)'")
        }
    }
}

session ID 里不能包含 /、\、..——防止攻击者通过构造 ID 来读写预期之外的路径。

二、权限控制：PermissionPolicy

会话持久化解决了"记住"的问题，权限控制解决的是"能做什么"的问题。

六种 PermissionMode

SDK 定义了 6 种权限模式：

let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: apiKey,
    model: "claude-sonnet-4-6",
    permissionMode: .plan  // 只读工具直接跑，写操作要确认
))

canUseTool 回调：比 PermissionMode 更细粒度

permissionMode 是全局开关，粒度比较粗。如果你需要按工具名称或工具属性做精细控制，用 canUseTool 回调：

let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: apiKey,
    model: "claude-sonnet-4-6",
    permissionMode: .bypassPermissions,
    canUseTool: { tool, input, context in
        if tool.name == "Bash" {
            return CanUseToolResult.deny("Bash is not allowed")
        }
        return nil  // nil 表示"我没意见，交给 permissionMode 决定"
    }
))

canUseTool 返回 CanUseToolResult?。返回 nil 表示该回调没有意见，交给下一个检查环节；返回非 nil 结果时，SDK 用回调的决定，不再看 permissionMode。

CanUseToolResult 有三个工厂方法：

CanUseToolResult.allow()                              // 允许
CanUseToolResult.deny("原因")                          // 拒绝
CanUseToolResult.allowWithInput(modifiedInput)         // 允许但修改输入参数

allowWithInput 比较少见但很实用——你可以在权限检查时修改工具的输入参数。比如把文件写入路径重定向到安全目录。

策略模式：可组合的权限规则

直接写闭包虽然灵活，但不方便复用。SDK 提供了 PermissionPolicy 协议，把权限判断封装成可组合的策略：

public protocol PermissionPolicy: Sendable {
    func evaluate(
        tool: ToolProtocol,
        input: Any,
        context: ToolContext
    ) async -> CanUseToolResult?
}

SDK 内置了四个策略：

ToolNameAllowlistPolicy — 白名单，只允许指定的工具：

let policy = ToolNameAllowlistPolicy(allowedToolNames: ["Read", "Glob", "Grep"])
// Write、Edit、Bash 等工具全部被拒绝

ToolNameDenylistPolicy — 黑名单，拒绝指定的工具：

let policy = ToolNameDenylistPolicy(deniedToolNames: ["Bash", "Write"])
// 其他工具正常执行

ReadOnlyPolicy — 只允许只读工具（isReadOnly == true）：

let policy = ReadOnlyPolicy()
// Read、Glob、Grep、WebSearch 等只读工具允许
// Write、Edit、Bash 等变更工具被拒绝

CompositePolicy — 组合多个策略，按顺序评估：

let policy = CompositePolicy(policies: [
    ToolNameDenylistPolicy(deniedToolNames: ["Bash"]),
    ReadOnlyPolicy()
])
// 先检查黑名单（Bash 被拒绝），再检查只读策略

CompositePolicy 的评估规则：

• 任何子策略返回 deny，整体 deny（短路）
• 子策略返回 nil（没意见），跳过
• 所有子策略都 allow 或没意见，整体 allow

用 canUseTool(policy:) 桥接函数把策略转成回调：

let policy = CompositePolicy(policies: [
    ToolNameDenylistPolicy(deniedToolNames: ["Bash"]),
    ReadOnlyPolicy()
])

let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: apiKey,
    model: "claude-sonnet-4-6",
    permissionMode: .bypassPermissions,
    canUseTool: canUseTool(policy: policy)
))

三、沙盒机制：SandboxSettings + SandboxChecker

权限控制管的是"这个工具能不能执行"，沙盒管的是"这个操作在不在允许范围内"。比如 Bash 工具通过了权限检查，但你还得确保它不会 rm -rf /。

SandboxSettings 的配置项

let sandbox = SandboxSettings(
    // 路径控制
    allowedReadPaths: ["/project/"],
    allowedWritePaths: ["/project/build/"],
    deniedPaths: ["/etc/", "/var/"],

    // 命令控制
    deniedCommands: ["rm", "sudo"],           // 黑名单
    // allowedCommands: ["git", "swift"],     // 白名单（和黑名单二选一）

    // 行为控制
    allowNestedSandbox: false,
    autoAllowBashIfSandboxed: false,          // 沙箱激活时自动批准 Bash
    allowUnsandboxedCommands: false,
    enableWeakerNestedSandbox: false,

    // 网络控制
    network: SandboxNetworkConfig(
        allowedDomains: ["api.example.com"],
        allowLocalBinding: false
    )
)

路径和命令各有两种模式：

• 路径：allowedReadPaths / allowedWritePaths 是白名单（空数组=全部允许），deniedPaths 是黑名单（优先级更高）
• 命令：allowedCommands 是白名单（设为非 nil 就只允许列出的命令），deniedCommands 是黑名单。allowedCommands 优先级高于 deniedCommands

SandboxChecker 的执行逻辑

SandboxChecker 是一个无状态的枚举类，提供 isPathAllowed、checkPath、isCommandAllowed、checkCommand 四个静态方法。isXxx 返回 Bool，checkXxx 不通过时抛出 SDKError.permissionDenied。

路径检查用前缀匹配加段边界保证：

// /project/ 匹配 /project/src/file.swift
// /project/ 不匹配 /project-backup/file.swift
SandboxChecker.isPathAllowed("/project/src/main.swift", for: .read, settings: sandbox)
// -> true

SandboxChecker.isPathAllowed("/project-backup/old.swift", for: .read, settings: sandbox)
// -> false（段边界不匹配）

实现关键在于 SandboxPathNormalizer——先把路径规范化（解析 ..、.、symlink），再做前缀比较时保证尾部有 / 来强制段边界。

// 路径遍历攻击会被 normalize 掉
let normalized = SandboxPathNormalizer.normalize("/project/src/../../etc/passwd")
// -> "/etc/passwd"，然后被 deniedPaths 拦截

命令检查分三个阶段：

1. Shell 元字符检测——识别 bash -c "cmd"、$(cmd)、`cmd` 等绕过模式
2. Basename 提取——从 /usr/bin/rm -rf /tmp 提取出 rm
3. 白名单/黑名单匹配

// 黑名单里有 "rm"
SandboxChecker.isCommandAllowed("rm -rf /tmp", settings: blocklist)
// -> false

// 路径形式的命令也能识别
SandboxChecker.isCommandAllowed("/usr/bin/rm -rf /tmp", settings: blocklist)
// -> false（提取 basename 得到 "rm"）

// 反斜杠绕过
SandboxChecker.isCommandAllowed("\\rm -rf /tmp", settings: blocklist)
// -> false（去掉前导 \ 后得到 "rm"）

// 引号绕过
SandboxChecker.isCommandAllowed("\"rm\" -rf /tmp", settings: blocklist)
// -> false（去掉引号后得到 "rm"）

// 子 shell 绕过
SandboxChecker.isCommandAllowed("bash -c \"rm -rf /tmp\"", settings: blocklist)
// -> false（递归检查内部命令）

对于无法可靠解析的命令（比如多层嵌套的 bash -c "bash -c 'rm ...'"），默认拒绝。

命令参数中的文件路径也会被提取并检查——如果命令里出现了 deniedPaths 中的路径，命令也会被拒绝。

autoAllowBashIfSandboxed

这个选项是沙盒和权限系统的桥梁。当 autoAllowBashIfSandboxed = true 时，Bash 工具会跳过 canUseTool 权限回调检查，但仍然经过 SandboxChecker.checkCommand() 的命令过滤。

设计思路是：如果你已经配了完善的沙盒规则，Bash 命令能做什么已经被限制住了，不需要再弹一次权限确认。

四、Hook 系统：20+ 生命周期事件

前三个系统解决的是"能不能做"的问题，Hook 系统解决的是"做了之后要知道"和"做之前要干预"的问题。

20+ 个 HookEvent

SDK 定义了 24 个生命周期事件：

函数 Hook vs Shell Hook

Hook 有两种实现方式：函数回调和 Shell 命令。

函数 Hook — Swift 闭包，适合进程内逻辑：

await registry.register(.preToolUse, definition: HookDefinition(
    handler: { input in
        // input 是 HookInput，包含 event、toolName、toolInput、sessionId 等
        return HookOutput(message: "拦截成功", block: true)
    }
))

Shell Hook — 外部命令，适合集成非 Swift 脚本：

await registry.register(.preToolUse, definition: HookDefinition(
    command: "python3 /path/to/check.py"  // HookInput 通过 stdin JSON 传入
))

Shell Hook 通过 ShellHookExecutor 执行：用 /bin/bash -c 启动进程，把 HookInput 序列化为 JSON 写入 stdin，从 stdout 读取 HookOutput JSON。Shell 命令的标准输出如果不是合法 JSON，会被包装成 HookOutput(message: stdout)。

Shell Hook 的环境变量里会注入 HOOK_EVENT、HOOK_TOOL_NAME、HOOK_SESSION_ID、HOOK_CWD，方便脚本直接用环境变量判断上下文。

HookRegistry 的注册与执行

HookRegistry 是一个 actor，内部维护 [HookEvent: [HookDefinition]] 映射：

let registry = HookRegistry()

// 注册函数 Hook
await registry.register(.preToolUse, definition: HookDefinition(
    handler: { input in
        return HookOutput(message: "Bash blocked", block: true)
    },
    matcher: "Bash"  // 只匹配 Bash 工具
))

// 注册 Shell Hook
await registry.register(.postToolUse, definition: HookDefinition(
    command: "/usr/bin/logger 'Tool executed'",
    timeout: 5000  // 5 秒超时
))

// 执行所有注册在某事件上的 Hook
let results = await registry.execute(.preToolUse, input: hookInput)
// results: [HookOutput]，包含所有匹配的 Hook 的返回值

matcher 过滤：每个 HookDefinition 可以设一个 matcher（正则表达式）。执行时先检查 input.toolName 是否匹配 matcher，不匹配就跳过这个 Hook。matcher 为 nil 时匹配所有工具。

超时处理：函数 Hook 用 withThrowingTaskGroup 实现超时——把实际执行和 Task.sleep 放在同一个 TaskGroup 里，谁先完成用谁。超时的 Hook 不影响其他 Hook 执行。Shell Hook 通过 DispatchQueue.asyncAfter 设置超时，到时间就 terminate 进程。

执行顺序：同一事件上的 Hook 按注册顺序串行执行。

HookOutput 的能力

HookOutput 可以做这些事：

HookOutput(
    message: "日志消息",                          // 附加信息
    block: true,                                  // 拦截操作
    notification: HookNotification(               // 发送通知
        title: "警告",
        body: "检测到危险操作",
        level: .warning
    ),
    permissionUpdate: PermissionUpdate(           // 动态修改权限
        tool: "Bash",
        behavior: .deny
    ),
    systemMessage: "请在沙箱内操作",               // 注入系统消息
    reason: "安全策略",                            // 拦截原因
    updatedInput: ["command": "echo safe"],       // 修改工具输入
    decision: .block                              // 显式 approve/block
)

其中 block: true 会阻止工具执行，返回一个错误结果给 LLM。permissionUpdate 可以在 Hook 运行时动态修改工具权限。updatedInput 可以替换工具的输入参数。

五、实战组合：构建一个安全的 Agent

四个子系统各有分工：

• SessionStore — 记住对话历史
• PermissionPolicy — 控制工具能不能执行
• SandboxSettings — 限制操作范围
• HookRegistry — 审计和拦截

下面用一个完整的例子展示怎么把它们组合起来：

import Foundation
import OpenAgentSDK

// 1. 创建 SessionStore
let sessionStore = SessionStore()

// 2. 创建 HookRegistry，注册审计和安全拦截
let hookRegistry = HookRegistry()

// 记录所有工具执行
await hookRegistry.register(.postToolUse, definition: HookDefinition(
    handler: { input in
        if let toolName = input.toolName {
            print("[审计] 工具 \(toolName) 执行完成")
        }
        return nil
    }
))

// 拦截 Bash 中的危险命令
await hookRegistry.register(.preToolUse, definition: HookDefinition(
    handler: { input in
        return HookOutput(
            message: "Bash 被安全策略拦截",
            block: true,
            decision: .block
        )
    },
    matcher: "Bash"
))

// 记录权限拒绝事件
await hookRegistry.register(.permissionDenied, definition: HookDefinition(
    handler: { input in
        print("[安全告警] 权限被拒绝: \(input.error ?? "unknown")")
        return nil
    }
))

// 会话生命周期追踪
await hookRegistry.register(.sessionStart, definition: HookDefinition(
    handler: { _ in print("[会话] 开始"); return nil }
))
await hookRegistry.register(.sessionEnd, definition: HookDefinition(
    handler: { _ in print("[会话] 结束"); return nil }
))

// 3. 配置沙盒：限制路径和命令
let sandbox = SandboxSettings(
    allowedReadPaths: ["/project/"],
    allowedWritePaths: ["/project/src/", "/project/tests/"],
    deniedPaths: ["/etc/", "/var/", "/tmp/"],
    deniedCommands: ["rm", "sudo", "chmod", "chown"],
    autoAllowBashIfSandboxed: false,
    allowNestedSandbox: false
)

// 4. 配置权限策略：只读 + 排除 Bash
let policy = CompositePolicy(policies: [
    ToolNameDenylistPolicy(deniedToolNames: ["Bash"]),
    ReadOnlyPolicy()
])

// 5. 创建 Agent，注入所有组件
let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: "sk-...",
    model: "claude-sonnet-4-6",
    systemPrompt: "你是一个代码分析助手。只能读取文件，不能修改。",
    maxTurns: 10,
    permissionMode: .bypassPermissions,
    canUseTool: canUseTool(policy: policy),
    sessionStore: sessionStore,
    sessionId: "analysis-session",
    hookRegistry: hookRegistry,
    sandbox: sandbox
))

// 6. 执行查询
let result = await agent.prompt("分析项目中的 Swift 源文件结构")
print(result.text)

// 7. 后续恢复会话
let resumedAgent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: "sk-...",
    model: "claude-sonnet-4-6",
    permissionMode: .bypassPermissions,
    canUseTool: canUseTool(policy: policy),
    sessionStore: sessionStore,
    sessionId: "analysis-session",  // 同一个 session ID，自动恢复历史
    hookRegistry: hookRegistry,
    sandbox: sandbox
))

let continued = await resumedAgent.prompt("继续分析测试文件")
print(continued.text)

这个 Agent 的安全特性：

• 权限层：CompositePolicy 确保只有只读工具能执行，Bash 被黑名单排除
• 沙盒层：即使工具通过了权限检查，也受路径限制——只能读 /project/ 下的文件，不能碰 /etc/、/var/
• Hook 层：所有工具执行被记录（审计），Bash 调用被 preToolUse Hook 二次拦截
• 会话层：对话自动保存和恢复，重启后能继续之前的工作

多层防御的好处是：即使某一层的配置有疏漏，其他层还能兜底。比如你误把 Bash 加进了白名单，Hook 的 matcher 还能拦截；即使 Hook 没拦住，沙盒的命令过滤还能挡。

小结

SessionStore、PermissionPolicy、SandboxSettings、HookRegistry 四个系统各管一件事，但组合起来就是一套完整的安全框架：

• SessionStore 的 actor 隔离和 session ID 校验保证了存储安全
• PermissionPolicy 的策略组合提供了灵活的权限管理
• SandboxChecker 的路径规范化和段边界匹配防止目录穿越
• HookRegistry 的 matcher 过滤和超时机制确保了 Hook 系统的可靠性

下一篇看 SDK 的 多 LLM 提供商：怎么同时支持 Anthropic、OpenAI 和其他 LLM，Provider 协议的设计，以及运行时切换模型的机制。

系列文章：

• 第 0 篇：Open Agent SDK (Swift)：用原生 Swift 并发构建 AI Agent 应用
• 第 1 篇：Agent Loop 内核：从 prompt 到多轮对话的完整运转机制
• 第 2 篇：34 个工具的背后：工具协议、三层架构与自定义扩展
• 第 3 篇：MCP 集成实战：让 Agent 连接万物
• 第 4 篇：多 Agent 协作：子代理、团队与任务编排
• 第 5 篇：会话持久化与安全防线（本文）
• 第 6 篇：多 LLM 提供商与运行时控制

GitHub：terryso/open-agent-sdk-swift

本文是「深入 Open Agent SDK (Swift)」系列第二篇。

上一篇分析了 Agent Loop 的运转机制，其中有一个环节是"执行工具"——LLM 说"我要调 Bash"，SDK 就真的起一个进程跑命令。但这背后的工具系统远不止"调个函数"那么简单。34 个内置工具怎么组织？怎么从 LLM 的 JSON 输入安全地转成 Swift 类型？怎么控制哪些工具能用？

这篇文章从协议定义开始，一层一层看 Open Agent SDK 的工具系统。

ToolProtocol：一个工具长什么样

SDK 里每个工具都遵循 ToolProtocol 协议：

public protocol ToolProtocol: Sendable {
    var name: String { get }
    var description: String { get }
    var inputSchema: ToolInputSchema { get }
    var isReadOnly: Bool { get }
    var annotations: ToolAnnotations? { get }

    func call(input: Any, context: ToolContext) async -> ToolResult
}

五个属性一个方法，逐个说。

name 是工具的唯一标识，LLM 在 tool_use block 里用这个名字指定要调哪个工具。所有内置工具用 PascalCase 命名：Read、Bash、Glob、CronCreate。

description 是给 LLM 看的工具说明。这段文字会作为 tool definition 的一部分发给 API，质量直接影响 LLM 什么时候会选择调用这个工具。

inputSchema 是一个 [String: Any] 类型的 JSON Schema 字典，描述工具接受的输入结构。API 调用时它被原样传给 input_schema 字段。

isReadOnly 是一个布尔标记，用来告诉 Agent Loop 这个工具有没有副作用。上一篇提到过，Agent Loop 用这个字段做分桶：只读工具并发执行，变更工具串行执行。

annotations 是可选的行为提示，包含四个布尔字段：

public struct ToolAnnotations: Sendable, Equatable {
    public let readOnlyHint: Bool       // 只读，无副作用
    public let destructiveHint: Bool    // 可能做不可逆操作
    public let idempotentHint: Bool     // 幂等，多次调用结果相同
    public let openWorldHint: Bool      // 会和外部世界交互
}

注意 destructiveHint 默认是 true——SDK 对工具采取"默认危险"策略，工具需要主动声明自己不危险。这些提示不会影响 SDK 自身的执行逻辑，但 LLM 会参考它们决定怎么使用工具。

ToolResult 和 ToolExecuteResult

call() 方法返回 ToolResult，这是工具执行后喂回给 LLM 的内容：

public struct ToolResult: Sendable {
    public let toolUseId: String         // 对应 LLM 返回的 tool_use ID
    public let content: String           // 文本内容
    public let typedContent: [ToolContent]?  // 多模态内容（文本、图片、资源引用）
    public let isError: Bool             // 是否为错误结果
}

content 和 typedContent 之间有个兼容设计：当 typedContent 有值时，content 会从中提取所有 .text 类型拼接返回；否则直接返回存储的字符串。这样旧代码只用 content 也能正常工作，新代码可以用 typedContent 返回图片等非文本内容。

ToolContent 是一个枚举，支持三种内容类型：

public enum ToolContent: Sendable {
    case text(String)
    case image(data: Data, mimeType: String)
    case resource(uri: String, name: String?)
}

工具闭包内部用的是 ToolExecuteResult——结构和 ToolResult 几乎一样，只是少了 toolUseId（这个 ID 由调用层自动填充）。

ToolContext：工具的运行环境

ToolContext 是每次工具执行时注入的上下文，字段很多：

这么多可选字段，规则很简单：工具需要什么就注入什么，不需要的就是 nil。Read 工具只看 cwd、sandbox、fileCache；AgentTool 只看 agentSpawner；CronTools 只看 cronStore。每个工具只依赖自己需要的那个 Store，不知道也不关心其他 Store 的存在。

ToolContext 还提供了两个 copy 方法：withToolUseId() 用于更新调用 ID（每次工具执行时由 ToolExecutor 调用），withSkillContext() 用于递增技能嵌套深度（SkillTool 调用子技能时使用）。

三层工具架构

SDK 把 34 个工具分成三个层级：Core（10 个）、Advanced（11 个）、Specialist（13 个）。

Core 层 (10)          Advanced 层 (11)        Specialist 层 (13)
┌──────────┐         ┌──────────────┐        ┌───────────────┐
│ Read      │         │ Agent        │        │ CronCreate    │
│ Write     │         │ Skill        │        │ CronDelete    │
│ Edit      │         │ TaskCreate   │        │ CronList      │
│ Glob      │         │ TaskGet      │        │ LSP           │
│ Grep      │         │ TaskList     │        │ Config        │
│ Bash      │         │ TaskOutput   │        │ TodoWrite     │
│ AskUser   │         │ TaskStop     │        │ EnterPlanMode │
│ ToolSearch│         │ TaskUpdate   │        │ ExitPlanMode  │
│ WebFetch  │         │ SendMessage  │        │ EnterWorktree │
│ WebSearch │         │ TeamCreate   │        │ ExitWorktree  │
└──────────┘         │ TeamDelete   │        │ RemoteTrigger │
                     │ NotebookEdit │        │ ListMcpRes    │
                     └──────────────┘        │ ReadMcpRes    │
                                              └───────────────┘

分层的依据不是技术实现难度，而是工具的依赖复杂度和使用场景。

Core 层：文件系统和 shell

Core 层的 10 个工具是 Agent 的基础能力——读文件、写文件、搜索代码、跑命令。它们有一个共同特点：只依赖 ToolContext 的基础字段（cwd、sandbox、fileCache），不需要注入任何 Store。

拿 Read 工具来说。它的输入是文件路径、可选的 offset 和 limit：

private struct FileReadInput: Codable {
    let file_path: String
    let offset: Int?
    let limit: Int?
}

执行逻辑很直接：解析路径 → 检查沙箱 → 查缓存 → 读文件 → 分页 → 返回带行号的内容。还有个文件缓存的细节：如果 context.fileCache 有值，先查缓存，命中就跳过磁盘 I/O。

再看 Bash 工具。它比 Read 复杂得多，因为要处理超时、输出截断、后台进程等问题。Bash 的输入有 5 个字段：

private struct BashInput: Codable {
    let command: String
    let timeout: Int?
    let description: String?
    let runInBackground: Bool?
    let dangerouslyDisableSandbox: Bool?
}

几个关键实现细节：

1. 超时控制。默认 120 秒，上限 600 秒。用 DispatchQueue.global().asyncAfter 设置超时，超时后 process.terminate() 杀掉进程。
2. 输出截断。超过 100,000 字符的输出只保留前 50,000 + 后 50,000，中间用 ...(truncated)... 连接。
3. 后台执行。run_in_background = true 时，进程起起来就返回一个 task ID，不等待完成。
4. 进程输出用 ProcessOutputAccumulator 收集，用 @unchecked Sendable 标注，因为 Pipe 的 readability handler 和 termination handler 都在同一个 run loop dispatch queue 上触发，不会产生数据竞争。

Bash 工具的 annotations 设置了 destructiveHint: true，明确告诉 LLM 这个工具有破坏性。

Advanced 层：子 Agent 和任务编排

Advanced 层的工具开始需要外部依赖了——AgentTool 需要 agentSpawner，Task* 系列需要 taskStore，SendMessage 需要 mailboxStore 和 teamStore。

Agent 工具是这一层的代表。它的作用是让 LLM 能"派出一个子 Agent"去完成复杂任务：

public func createAgentTool() -> ToolProtocol {
    return defineTool(
        name: "Agent",
        description: "Launch a subagent to handle complex, multi-step tasks autonomously.",
        inputSchema: agentToolSchema,
        isReadOnly: false
    ) { (input: AgentToolInput, context: ToolContext) async throws -> ToolExecuteResult in
        guard let spawner = context.agentSpawner else {
            return ToolExecuteResult(
                content: "Error: Agent spawner not available.",
                isError: true
            )
        }
        // 解析内置 Agent 类型、权限模式，然后 spawn 子 Agent
        let result = await spawner.spawn(
            prompt: input.prompt,
            model: input.model ?? agentDef?.model,
            systemPrompt: agentDef?.systemPrompt,
            allowedTools: agentDef?.tools,
            ...
        )
        return ToolExecuteResult(content: result.text, isError: result.isError)
    }
}

AgentTool 的输入支持 11 个字段：prompt、description、subagent_type、model、name、maxTurns、run_in_background、isolation、team_name、mode、resume。其中 subagent_type 可以指定内置的 Explore 或 Plan 类型，也可以用自定义名称。

注意 agentSpawner 是通过 ToolContext 注入的协议类型——AgentTool 不知道子 Agent 是怎么创建的，它只调 spawner.spawn()，具体实现由 Core 层注入。这种依赖倒置让工具层完全不用 import Core 模块。

Specialist 层：领域专用工具

Specialist 层的工具依赖更重——它们各自需要一个专属 Store，而且功能高度领域化。

CronTools 是一组三个工具：CronCreate、CronDelete、CronList，通过 context.cronStore 访问定时任务存储：

public func createCronCreateTool() -> ToolProtocol {
    return defineTool(
        name: "CronCreate",
        description: "Create a scheduled recurring task (cron job).",
        inputSchema: cronCreateSchema,
        isReadOnly: false
    ) { (input: CronCreateInput, context: ToolContext) async throws -> ToolExecuteResult in
        guard let cronStore = context.cronStore else {
            return ToolExecuteResult(content: "Error: CronStore not available.", isError: true)
        }
        let job = await cronStore.create(
            name: input.name,
            schedule: input.schedule,
            command: input.command
        )
        return ToolExecuteResult(
            content: "Cron job created: \(job.id) \"\(job.name)\"",
            isError: false
        )
    }
}

三个工具都用 guard let cronStore = context.cronStore 做前置检查——如果 Store 没注入，直接返回错误而不是崩溃。

LSP 工具是另一个有趣的例子。它用 grep 模拟 Language Server Protocol 的常见操作（跳转定义、查找引用、符号搜索），完全不依赖真正的语言服务器：

case "goToDefinition", "goToImplementation":
    // 1. 用正则提取光标位置的符号名
    guard let symbol = getSymbolAtPosition(
        filePath: filePath, line: line, character: character
    ) else { ... }

    // 2. grep 搜索定义模式
    let pattern = "(func|class|struct|enum|protocol|typealias|let|var|export)\\s+\(symbol)"
    let results = await runGrep(
        arguments: ["grep", "-rn", "-E", pattern, cwd],
        cwd: cwd
    )

LSP 工具只依赖 context.cwd，不需要任何 Store——属于 Specialist 层里最轻量的工具。

defineTool：创建自定义工具的工厂函数

SDK 提供了 defineTool 工厂函数，让开发者用最少的代码创建符合 ToolProtocol 的工具。它有四个重载，覆盖不同的使用场景。

基本：Codable 输入 + String 输出

最常用的重载接受一个 Codable 输入类型和一个返回 String 的闭包：

let greetTool = defineTool(
    name: "Greet",
    description: "Generate a greeting message.",
    inputSchema: [
        "type": "object",
        "properties": [
            "name": ["type": "string", "description": "Person's name"]
        ],
        "required": ["name"]
    ],
    isReadOnly: true
) { (input: GreetInput, context: ToolContext) async throws -> String in
    return "Hello, \(input.name)!"
}

// 输入类型只需要遵循 Codable
struct GreetInput: Codable {
    let name: String
}

defineTool 内部做了四件事：

1. 把 LLM 传来的 Any 类型 cast 成 [String: Any]
2. 用 JSONSerialization 序列化成 Data
3. 用 JSONDecoder 解码成你定义的 Input 类型
4. 调用你的闭包

任何一步失败（输入不是字典、JSON 序列化失败、解码失败、闭包抛异常），都会返回 isError: true 的结果，不会炸掉 Agent Loop。这意味着你可以放心地用 try 在闭包里抛错误，它们会被妥善捕获。

结构化输出：ToolExecuteResult

如果工具需要显式标记错误（而不是用 try 抛异常），用返回 ToolExecuteResult 的重载：

let divideTool = defineTool(
    name: "Divide",
    description: "Divide two numbers.",
    inputSchema: [
        "type": "object",
        "properties": [
            "a": ["type": "number"],
            "b": ["type": "number"]
        ],
        "required": ["a", "b"]
    ]
) { (input: DivideInput, context: ToolContext) async throws -> ToolExecuteResult in
    guard input.b != 0 else {
        return ToolExecuteResult(content: "Error: Division by zero.", isError: true)
    }
    return ToolExecuteResult(content: "\(input.a / input.b)", isError: false)
}

内置工具大多用这个重载，因为很多错误是逻辑层面的（文件不存在、Store 没注入），不适合用异常表示。

无输入：NoInputTool

有些工具不需要输入参数（比如列表操作、健康检查），用无输入重载：

let listTool = defineTool(
    name: "ListItems",
    description: "List all items.",
    inputSchema: ["type": "object", "properties": [:]]
) { (context: ToolContext) async throws -> String in
    return "No items found."
}

闭包只接收 ToolContext，完全忽略输入。

原始字典输入：RawInputTool

最后一个重载跳过 Codable 解码，直接把原始 [String: Any] 字典传给闭包。适用于输入字段类型不固定的场景——比如 ConfigTool 的 value 字段可以是字符串、数字、布尔值、数组、对象或 null：

let configTool = defineTool(
    name: "Config",
    description: "Read or write configuration values.",
    inputSchema: configSchema
) { (input: [String: Any], context: ToolContext) async -> ToolExecuteResult in
    let key = input["key"] as? String ?? ""
    let value = input["value"]  // 任意类型
    // ...
}

CodingKeys 处理 snake_case

LLM 发来的 JSON 字段名通常用 snake_case（比如 file_path、run_in_background），但 Swift 的惯用命名是 camelCase。输入类型通过 CodingKeys 枚举做映射：

private struct BashInput: Codable {
    let command: String
    let runInBackground: Bool?

    private enum CodingKeys: String, CodingKey {
        case command
        case runInBackground = "run_in_background"
    }
}

这是 Swift Codable 的标准做法——defineTool 内部的 JSONDecoder 会自动用 CodingKeys 做字段名转换。

工具池组装与过滤

工具不是直接一股脑丢给 LLM 的。SDK 有一套组装和过滤机制。

assembleToolPool

assembleToolPool 把三类工具来源合并成一个去重后的工具池：

public func assembleToolPool(
    baseTools: [ToolProtocol],     // SDK 内置工具
    customTools: [ToolProtocol]?,  // 用户自定义工具
    mcpTools: [ToolProtocol]?,     // MCP 服务器提供的工具
    allowed: [String]?,
    disallowed: [String]?
) -> [ToolProtocol] {
    // 1. 合并所有来源：base + custom + MCP
    var combined = baseTools
    if let customTools { combined.append(contentsOf: customTools) }
    if let mcpTools { combined.append(contentsOf: mcpTools) }

    // 2. 按名称去重（后者覆盖前者）
    var byName = [String: ToolProtocol]()
    for tool in combined {
        byName[tool.name] = tool
    }

    // 3. 应用过滤规则
    return filterTools(
        tools: Array(byName.values),
        allowed: allowed,
        disallowed: disallowed
    )
}

去重用 Dictionary，遍历过程中同名的后者会覆盖前者。这意味着优先级是：MCP > 自定义 > 内置——用户可以用自定义工具或 MCP 工具替换同名内置工具。

filterTools

filterTools 实现白名单/黑名单过滤：

public func filterTools(
    tools: [ToolProtocol],
    allowed: [String]?,       // 白名单，nil 或空表示不过滤
    disallowed: [String]?     // 黑名单，nil 或空表示不过滤
) -> [ToolProtocol] {
    var filtered = tools
    // 先应用白名单
    if let allowed, !allowed.isEmpty {
        let allowedSet = Set(allowed)
        filtered = filtered.filter { allowedSet.contains($0.name) }
    }
    // 再应用黑名单（黑名单优先于白名单）
    if let disallowed, !disallowed.isEmpty {
        let disallowedSet = Set(disallowed)
        filtered = filtered.filter { !disallowedSet.contains($0.name) }
    }
    return filtered
}

两个规则同时存在时，黑名单优先——即使一个工具在白名单里，只要出现在黑名单里也会被排除。

ToolRestrictionStack：Skills 系统的工具限制

ToolRestrictionStack 是一个栈结构，用于 Skills 系统中控制工具可见范围。当一个 Skill 配置了 toolRestrictions 时，执行前 push 限制，执行后 pop 恢复：

let stack = ToolRestrictionStack()
stack.push([.bash, .read])     // Skill A：只能用 Bash 和 Read
stack.push([.grep, .glob])     // Skill B（嵌套）：只能用 Grep 和 Glob
// 此时 currentAllowedToolNames 只返回 Grep 和 Glob
stack.pop()                     // Skill B 完成 → 回到 Bash 和 Read
stack.pop()                     // Skill A 完成 → 恢复全部工具

栈的 LIFO 特性保证了嵌套 Skill 的正确行为——内层 Skill 的限制覆盖外层，退出后自动恢复。线程安全通过内部串行 DispatchQueue 保证。

currentAllowedToolNames 的逻辑很简单：栈空就返回全部工具，栈非空就只返回栈顶限制列表里的工具名。

toApiTool：工具转 API 格式

最后一步是把工具转成 Anthropic API 要求的格式：

public func toApiTool(_ tool: ToolProtocol) -> [String: Any] {
    var result: [String: Any] = [
        "name": tool.name,
        "description": tool.description,
        "input_schema": tool.inputSchema
    ]
    if let annotations = tool.annotations {
        result["annotations"] = [
            "readOnlyHint": annotations.readOnlyHint,
            "destructiveHint": annotations.destructiveHint,
            "idempotentHint": annotations.idempotentHint,
            "openWorldHint": annotations.openWorldHint
        ]
    }
    return result
}

annotations 只在有值时才包含——省点 token。

一个完整的自定义工具示例

把上面说的一切串起来，写一个能直接跑的自定义工具——获取天气：

import Foundation
import OpenAgentSDK

// 1. 定义输入类型
struct WeatherInput: Codable {
    let city: String
    let unit: String?  // "celsius" or "fahrenheit"

    private enum CodingKeys: String, CodingKey {
        case city, unit
    }
}

// 2. 用 defineTool 创建工具
let weatherTool = defineTool(
    name: "Weather",
    description: "Get current weather for a city.",
    inputSchema: [
        "type": "object",
        "properties": [
            "city": [
                "type": "string",
                "description": "City name, e.g. 'Beijing'"
            ],
            "unit": [
                "type": "string",
                "enum": ["celsius", "fahrenheit"],
                "description": "Temperature unit, defaults to celsius"
            ]
        ],
        "required": ["city"]
    ],
    isReadOnly: true,
    annotations: ToolAnnotations(
        readOnlyHint: true,
        destructiveHint: false,
        openWorldHint: true  // 要访问外部 API
    )
) { (input: WeatherInput, context: ToolContext) async throws -> ToolExecuteResult in
    let unit = input.unit ?? "celsius"
    // 调用天气 API（这里省略具体实现）
    let weather = try await fetchWeather(city: input.city, unit: unit)
    return ToolExecuteResult(content: weather, isError: false)
}

// 3. 注册到 Agent
let agent = createAgent(options: AgentOptions(
    apiKey: "sk-...",
    model: "claude-sonnet-4-6",
    customTools: [weatherTool]  // 自定义工具自动加入工具池
))

这个工具会被 assembleToolPool 和内置工具合并、去重、过滤后发给 LLM。LLM 看到工具定义后，在需要查天气时会自动调用它。defineTool 内部的 Codable 桥接会把 LLM 返回的 JSON 自动解码成 WeatherInput，你不需要手动处理任何 JSON 解析。

小结

工具系统的设计思路可以概括为几个关键词：

协议驱动。ToolProtocol 只规定工具的形状（名字、描述、输入 schema、执行方法），不规定工具怎么实现。这让内置工具和自定义工具走完全一样的代码路径。

依赖注入。ToolContext 的 20+ 个可选字段看着多，但每个工具只看自己需要的字段，其余全是 nil。AgentTool 不知道 CronStore 的存在，CronCreate 不知道 SubAgentSpawner 的存在。

分层组织。Core/Advanced/Specialist 三层不是代码分层（它们的代码结构完全一样），而是按依赖复杂度划分。Core 层的工具可以独立运行，Advanced 层需要 Store，Specialist 层需要更专业的领域设施。

容错优先。defineTool 内部把所有可能的失败点（类型转换、序列化、解码、执行）都包在 do/catch 里，任何环节出错都返回 isError: true 而不是 crash。Agent Loop 里工具错误不会传播，LLM 拿到错误信息后可以换策略。

下一篇来看 MCP 集成：SDK 怎么连接外部工具服务器、怎么把 MCP 工具转成 ToolProtocol、怎么在 Agent Loop 里和内置工具共存。

系列文章：

• 第 0 篇：Open Agent SDK (Swift)：用原生 Swift 并发构建 AI Agent 应用
• 第 1 篇：Agent Loop 内核：从 prompt 到多轮对话的完整运转机制
• 第 2 篇：34 个工具的背后：工具协议、三层架构与自定义扩展（本文）
• 第 3 篇：MCP 集成实战：让 Agent 连接万物
• 第 4 篇：多 Agent 协作：子代理、团队与任务编排
• 第 5 篇：会话持久化与安全防线
• 第 6 篇：多 LLM 提供商与运行时控制

GitHub：terryso/open-agent-sdk-swift