Agent 循环内部原理
核心编排引擎是 run_agent.py 中的 AIAgent 类 — 大约 10,700 行代码,处理从提示词组装到工具分发再到提供商故障转移的一切。
核心职责
AIAgent 负责:
- 通过
prompt_builder.py组装有效系统提示词和工具 schema - 选择正确的提供商/API 模式(chat_completions、codex_responses、anthropic_messages)
- 进行可中断的模型调用,支持取消
- 执行工具调用(通过线程池顺序或并发)
- 在 OpenAI 消息格式中维护对话历史
- 处理压缩、重试和回退模型切换
- 跨父和子 agent 跟踪迭代预算
- 在上下文丢失之前刷新持久化记忆
两个入口点
# 简单接口 — 返回最终响应字符串
response = agent.chat("Fix the bug in main.py")
# 完整接口 — 返回包含消息、元数据、使用统计的字典
result = agent.run_conversation(
user_message="Fix the bug in main.py",
system_message=None, # 如果省略则自动构建
conversation_history=None, # 如果省略则从会话自动加载
task_id="task_abc123"
)
chat() 是围绕 run_conversation() 的薄包装,从结果字典中提取 final_response 字段。
API 模式
Hermes 支持三种 API 执行模式,从提供商选择、显式参数和 base URL 启发式解析:
| API 模式 | 用于 | 客户端类型 | |
|----------|----------|-------------||
| chat_completions | OpenAI 兼容端点(OpenRouter、自定义、大多数提供商) | openai.OpenAI |
| codex_responses | OpenAI Codex / Responses API | openai.OpenAI,使用 Responses 格式 |
| anthropic_messages | 原生 Anthropic Messages API | 通过适配器的 anthropic.Anthropic |
该模式决定了消息如何格式化、工具调用如何构造、响应如何解析,以及缓存/流式传输如何工作。所有三种在 API 调用之前和之后都会聚合成相同的内部消息格式(OpenAI 风格的 role/content/tool_calls 字典)。
模式解析顺序:
- 显式
api_mode构造函数参数(最高优先级) - 提供商特定检测(例如,
anthropic提供商 →anthropic_messages) - Base URL 启发式(例如,
api.anthropic.com→anthropic_messages) - 默认:
chat_completions
轮次生命周期
Agent 循环的每次迭代遵循此顺序:
run_conversation()
1. 如果未提供则生成 task_id
2. 将用户消息追加到对话历史
3. 构建或重用缓存的系统提示词(prompt_builder.py)
4. 检查是否需要预压缩(>50% 上下文)
5. 从对话历史构建 API 消息
- chat_completions:OpenAI 格式原样使用
- codex_responses:转换为 Responses API 输入项
- anthropic_messages:通过 anthropic_adapter.py 转换
6. 注入临时提示词层(预算警告、上下文压力)
7. 如果在 Anthropic 上则应用提示词缓存标记
8. 进行可中断的 API 调用(_api_call_with_interrupt)
9. 解析响应:
- 如果有 tool_calls:执行它们,将结果追加,循环回步骤 5
- 如果是文本响应:持久化会话,必要时刷新记忆,返回
消息格式
所有消息在内部使用 OpenAI 兼容格式:
{"role": "system", "content": "..."}
{"role": "user", "content": "..."}
{"role": "assistant", "content": "...", "tool_calls": [...]}
{"role": "tool", "tool_call_id": "...", "content": "..."}
来自支持扩展思考的模型的推理内容存储在 assistant_msg["reasoning"] 中,可通过 reasoning_callback 选择性显示。
消息交替规则
Agent 循环强制执行严格的消息角色交替:
- 系统消息之后:
User → Assistant → User → Assistant → ... - 工具调用期间:
Assistant(带 tool_calls)→ Tool → Tool → ... → Assistant - 永远不连续两条 assistant 消息
- 永远不连续两条 user 消息
- 只有
tool角色可以有连续条目(并行工具结果)
提供商验证这些序列,会拒绝格式错误的历史。
可中断的 API 调用
API 请求包装在 _api_call_with_interrupt() 中,该函数在实际 HTTP 调用在后台线程运行时监视中断事件:
┌──────────────────────┐ ┌──────────────┐
│ 主线程 │ │ API 线程 │
│ 等待: │────▶│ HTTP POST │
│ - 响应就绪 │ │ 到提供商 │
│ - 中断事件 │ └──────────────┘
│ - 超时 │
└──────────────────────┘
当被中断时(用户发送新消息、/stop 命令或信号):
- API 线程被放弃(响应被丢弃)
- Agent 可以处理新输入或干净关闭
- 不会将部分响应注入对话历史
工具执行
顺序 vs 并发
当模型返回工具调用时:
- 单个工具调用 → 直接在主线程执行
- 多个工具调用 → 通过
ThreadPoolExecutor并发执行- 例外:标记为交互式的工具(例如
clarify)强制顺序执行 - 结果按原始工具调用顺序重新插入,不管完成顺序
- 例外:标记为交互式的工具(例如
执行流程
for each tool_call in response.tool_calls:
1. 从 tools/registry.py 解析处理器
2. 触发 pre_tool_call 插件钩子
3. 检查是否是危险命令(tools/approval.py)
- 如果危险:调用 approval_callback,等待用户
4. 使用 args + task_id 执行处理器
5. 触发 post_tool_call 插件钩子
6. 追加 {"role": "tool", "content": result} 到历史
Agent 级工具
某些工具在到达 handle_function_call() 之前被 run_agent.py 拦截:
| 工具 | 为什么被拦截 | |
|---|---|---|
todo | 读取/写入 agent 本地任务状态 | |
memory | 写入带字符限制的持久化记忆文件 | |
session_search | 通过 agent 的会话 DB 查询会话历史 | |
delegate_task | 使用隔离上下文生成子 agent |
这些工具直接修改 agent 状态并返回合成工具结果,而不经过注册表。
回调表面
AIAgent 支持特定平台的回调,实现 CLI、gateway 和 ACP 集成的实时进度:
| 回调 | 何时触发 | 使用者 | |
|----------|-----------|---------| |
| tool_progress_callback | 每个工具执行之前/之后 | CLI 旋转器、gateway 进度消息 |
| thinking_callback | 模型开始/停止思考时 | CLI "thinking..." 指示器 |
| reasoning_callback | 模型返回推理内容时 | CLI 推理显示、gateway 推理块 |
| clarify_callback | 调用 clarify 工具时 | CLI 输入提示、gateway 交互消息 |
| step_callback | 每个完整 agent 轮次之后 | Gateway 步骤跟踪、ACP 进度 |
| stream_delta_callback | 每个流式令牌(启用时) | CLI 流式显示 |
| tool_gen_callback | 从流中解析工具调用时 | CLI 旋转器中的工具预览 |
| status_callback | 状态更改时(thinking、executing 等) | ACP 状态更新 |
预算和回退行为
迭代预算
Agent 通过 IterationBudget 跟踪迭代:
- 默认:90 次迭代(可通过
agent.max_turns配置) - 每个 agent 获得自己的预算。子 agent 获得独立预算,上限为
delegation.max_iterations(默认 50)— 父 + 子 agent 的总迭代次数可能超过父级的上限 - 在 100% 时,agent 停止并返回所做工作的摘要
回退模型
当主模型失败时(429 速率限制、5xx 服务器错误、401/403 认证错误):
- 检查配置中的
fallback_providers列表 - 按顺序尝试每个回退
- 成功时,使用新提供商继续对话
- 对于 401/403,在故障转移之前尝试凭据刷新
回退系统也独立覆盖辅助任务 — 视觉、压缩、Web 提取和会话搜索各有自己的回退链,可通过 auxiliary.* 配置部分配置。
压缩和持久化
压缩触发时机
- 预压缩(API 调用前):如果对话超过模型上下文窗口的 50%
- Gateway 自动压缩:如果对话超过 85%(更激进,在轮次之间运行)
压缩期间发生什么
- 记忆首先刷新到磁盘(防止数据丢失)
- 中间对话轮次被摘要成紧凑摘要
- 最后 N 条消息保持完整(
compression.protect_last_n,默认:20) - 工具调用/结果消息对保持在一起(永不拆分)
- 生成新的会话谱系 ID(压缩创建"子"会话)
会话持久化
每轮之后:
- 消息保存到会话存储(通过
hermes_state.py的 SQLite) - 记忆更改刷新到
MEMORY.md/USER.md - 会话可以通过
/resume或hermes chat --resume恢复
关键源文件
| 文件 | 用途 | |
|------|---------||
| run_agent.py | AIAgent 类 — 完整的 agent 循环(约 10,700 行) |
| agent/prompt_builder.py | 从记忆、技能、上下文文件、人格组装系统提示词 |
| agent/context_engine.py | ContextEngine ABC — 可插拔上下文管理 |
| agent/context_compressor.py | 默认引擎 — 有损摘要算法 |
| agent/prompt_caching.py | Anthropic 提示词缓存标记和缓存指标 |
| agent/auxiliary_client.py | 用于辅助任务(视觉、摘要)的辅助 LLM 客户端 |
| model_tools.py | 工具 schema 收集、handle_function_call() 分发 |