chore: import upstream snapshot with attribution
CI / build (push) Failing after 1s
Test / web-build (push) Failing after 5s
Test / python-smoke (push) Failing after 2s

This commit is contained in:
wehub-resource-sync
2026-07-13 12:12:24 +08:00
commit 33b4ec712e
450 changed files with 80543 additions and 0 deletions
+116
View File
@@ -0,0 +1,116 @@
# s01: The Agent Loop
`[ s01 ] s02 > s03 > s04 > s05 > s06 | s07 > s08 > s09 > s10 > s11 > s12`
> *"One loop & Bash is all you need"* -- 1つのツール + 1つのループ = エージェント。
>
> **Harness 層**: ループ -- モデルと現実世界を繋ぐ最初の接点。
## 問題
言語モデルはコードについて推論できるが、現実世界に触れられない。ファイルを読めず、テストを実行できず、エラーを確認できない。ループがなければ、ツール呼び出しのたびにユーザーが手動で結果をコピーペーストする必要がある。つまりユーザー自身がループになる。
## 解決策
```
+--------+ +-------+ +---------+
| User | ---> | LLM | ---> | Tool |
| prompt | | | | execute |
+--------+ +---+---+ +----+----+
^ |
| tool_result |
+----------------+
(loop until stop_reason != "tool_use")
```
1つの終了条件がフロー全体を制御する。モデルがツール呼び出しを止めるまでループが回り続ける。
## 仕組み
1. ユーザーのプロンプトが最初のメッセージになる。
```python
messages.append({"role": "user", "content": query})
```
2. メッセージとツール定義をLLMに送信する。
```python
response = client.messages.create(
model=MODEL, system=SYSTEM, messages=messages,
tools=TOOLS, max_tokens=8000,
)
```
3. アシスタントのレスポンスを追加し、`stop_reason`を確認する。ツールが呼ばれなければ終了。
```python
messages.append({"role": "assistant", "content": response.content})
if response.stop_reason != "tool_use":
return
```
4. 各ツール呼び出しを実行し、結果を収集してuserメッセージとして追加。ステップ2に戻る。
```python
results = []
for block in response.content:
if block.type == "tool_use":
output = run_bash(block.input["command"])
results.append({
"type": "tool_result",
"tool_use_id": block.id,
"content": output,
})
messages.append({"role": "user", "content": results})
```
1つの関数にまとめると:
```python
def agent_loop(query):
messages = [{"role": "user", "content": query}]
while True:
response = client.messages.create(
model=MODEL, system=SYSTEM, messages=messages,
tools=TOOLS, max_tokens=8000,
)
messages.append({"role": "assistant", "content": response.content})
if response.stop_reason != "tool_use":
return
results = []
for block in response.content:
if block.type == "tool_use":
output = run_bash(block.input["command"])
results.append({
"type": "tool_result",
"tool_use_id": block.id,
"content": output,
})
messages.append({"role": "user", "content": results})
```
これでエージェント全体が30行未満に収まる。本コースの残りはすべてこのループの上に積み重なる -- ループ自体は変わらない。
## 変更点
| Component | Before | After |
|---------------|------------|--------------------------------|
| Agent loop | (none) | `while True` + stop_reason |
| Tools | (none) | `bash` (one tool) |
| Messages | (none) | Accumulating list |
| Control flow | (none) | `stop_reason != "tool_use"` |
## 試してみる
```sh
cd learn-claude-code
python agents/s01_agent_loop.py
```
1. `Create a file called hello.py that prints "Hello, World!"`
2. `List all Python files in this directory`
3. `What is the current git branch?`
4. `Create a directory called test_output and write 3 files in it`
+99
View File
@@ -0,0 +1,99 @@
# s02: Tool Use
`s01 > [ s02 ] s03 > s04 > s05 > s06 | s07 > s08 > s09 > s10 > s11 > s12`
> *"ツールを足すなら、ハンドラーを1つ足すだけ"* -- ループは変わらない。新ツールは dispatch map に登録するだけ。
>
> **Harness 層**: ツール分配 -- モデルが届く範囲を広げる。
## 問題
`bash`だけでは、エージェントは何でもシェル経由で行う。`cat`は予測不能に切り詰め、`sed`は特殊文字で壊れ、すべてのbash呼び出しが制約のないセキュリティ面になる。`read_file``write_file`のような専用ツールなら、ツールレベルでパスのサンドボックス化を強制できる。
重要な点: ツールを追加してもループの変更は不要。
## 解決策
```
+--------+ +-------+ +------------------+
| User | ---> | LLM | ---> | Tool Dispatch |
| prompt | | | | { |
+--------+ +---+---+ | bash: run_bash |
^ | read: run_read |
| | write: run_wr |
+-----------+ edit: run_edit |
tool_result | } |
+------------------+
The dispatch map is a dict: {tool_name: handler_function}.
One lookup replaces any if/elif chain.
```
## 仕組み
1. 各ツールにハンドラ関数を定義する。パスのサンドボックス化でワークスペース外への脱出を防ぐ。
```python
def safe_path(p: str) -> Path:
path = (WORKDIR / p).resolve()
if not path.is_relative_to(WORKDIR):
raise ValueError(f"Path escapes workspace: {p}")
return path
def run_read(path: str, limit: int = None) -> str:
text = safe_path(path).read_text()
lines = text.splitlines()
if limit and limit < len(lines):
lines = lines[:limit]
return "\n".join(lines)[:50000]
```
2. ディスパッチマップがツール名とハンドラを結びつける。
```python
TOOL_HANDLERS = {
"bash": lambda **kw: run_bash(kw["command"]),
"read_file": lambda **kw: run_read(kw["path"], kw.get("limit")),
"write_file": lambda **kw: run_write(kw["path"], kw["content"]),
"edit_file": lambda **kw: run_edit(kw["path"], kw["old_text"],
kw["new_text"]),
}
```
3. ループ内で名前によりハンドラをルックアップする。ループ本体はs01から不変。
```python
for block in response.content:
if block.type == "tool_use":
handler = TOOL_HANDLERS.get(block.name)
output = handler(**block.input) if handler \
else f"Unknown tool: {block.name}"
results.append({
"type": "tool_result",
"tool_use_id": block.id,
"content": output,
})
```
ツール追加 = ハンドラ追加 + スキーマ追加。ループは決して変わらない。
## s01からの変更点
| Component | Before (s01) | After (s02) |
|----------------|--------------------|----------------------------|
| Tools | 1 (bash only) | 4 (bash, read, write, edit)|
| Dispatch | Hardcoded bash call | `TOOL_HANDLERS` dict |
| Path safety | None | `safe_path()` sandbox |
| Agent loop | Unchanged | Unchanged |
## 試してみる
```sh
cd learn-claude-code
python agents/s02_tool_use.py
```
1. `Read the file requirements.txt`
2. `Create a file called greet.py with a greet(name) function`
3. `Edit greet.py to add a docstring to the function`
4. `Read greet.py to verify the edit worked`
+96
View File
@@ -0,0 +1,96 @@
# s03: TodoWrite
`s01 > s02 > [ s03 ] s04 > s05 > s06 | s07 > s08 > s09 > s10 > s11 > s12`
> *"計画のないエージェントは行き当たりばったり"* -- まずステップを書き出し、それから実行。
>
> **Harness 層**: 計画 -- 航路を描かずにモデルを軌道に乗せる。
## 問題
マルチステップのタスクで、モデルは途中で迷子になる。作業を繰り返したり、ステップを飛ばしたり、脱線したりする。長い会話になるほど悪化する -- ツール結果がコンテキストを埋めるにつれ、システムプロンプトの影響力が薄れる。10ステップのリファクタリングでステップ1-3を完了した後、残りを忘れて即興を始めてしまう。
## 解決策
```
+--------+ +-------+ +---------+
| User | ---> | LLM | ---> | Tools |
| prompt | | | | + todo |
+--------+ +---+---+ +----+----+
^ |
| tool_result |
+----------------+
|
+-----------+-----------+
| TodoManager state |
| [ ] task A |
| [>] task B <- doing |
| [x] task C |
+-----------------------+
|
if rounds_since_todo >= 3:
inject <reminder> into tool_result
```
## 仕組み
1. TodoManagerはアイテムのリストをステータス付きで保持する。`in_progress`にできるのは同時に1つだけ。
```python
class TodoManager:
def update(self, items: list) -> str:
validated, in_progress_count = [], 0
for item in items:
status = item.get("status", "pending")
if status == "in_progress":
in_progress_count += 1
validated.append({"id": item["id"], "text": item["text"],
"status": status})
if in_progress_count > 1:
raise ValueError("Only one task can be in_progress")
self.items = validated
return self.render()
```
2. `todo`ツールは他のツールと同様にディスパッチマップに追加される。
```python
TOOL_HANDLERS = {
# ...base tools...
"todo": lambda **kw: TODO.update(kw["items"]),
}
```
3. nagリマインダーが、モデルが3ラウンド以上`todo`を呼ばなかった場合にナッジを注入する。
```python
if rounds_since_todo >= 3 and messages:
last = messages[-1]
if last["role"] == "user" and isinstance(last.get("content"), list):
last["content"].insert(0, {
"type": "text",
"text": "<reminder>Update your todos.</reminder>",
})
```
「一度にin_progressは1つだけ」の制約が逐次的な集中を強制し、nagリマインダーが説明責任を生む。
## s02からの変更点
| Component | Before (s02) | After (s03) |
|----------------|------------------|----------------------------|
| Tools | 4 | 5 (+todo) |
| Planning | None | TodoManager with statuses |
| Nag injection | None | `<reminder>` after 3 rounds|
| Agent loop | Simple dispatch | + rounds_since_todo counter|
## 試してみる
```sh
cd learn-claude-code
python agents/s03_todo_write.py
```
1. `Refactor the file hello.py: add type hints, docstrings, and a main guard`
2. `Create a Python package with __init__.py, utils.py, and tests/test_utils.py`
3. `Review all Python files and fix any style issues`
+94
View File
@@ -0,0 +1,94 @@
# s04: Subagents
`s01 > s02 > s03 > [ s04 ] s05 > s06 | s07 > s08 > s09 > s10 > s11 > s12`
> *"大きなタスクを分割し、各サブタスクにクリーンなコンテキストを"* -- サブエージェントは独立した messages[] を使い、メイン会話を汚さない。
>
> **Harness 層**: コンテキスト隔離 -- モデルの思考の明晰さを守る。
## 問題
エージェントが作業するにつれ、messages配列は膨張し続ける。すべてのファイル読み取り、すべてのbash出力がコンテキストに永久に残る。「このプロジェクトはどのテストフレームワークを使っているか」という質問は5つのファイルを読む必要があるかもしれないが、親に必要なのは「pytest」という答えだけだ。
## 解決策
```
Parent agent Subagent
+------------------+ +------------------+
| messages=[...] | | messages=[] | <-- fresh
| | dispatch | |
| tool: task | ----------> | while tool_use: |
| prompt="..." | | call tools |
| | summary | append results |
| result = "..." | <---------- | return last text |
+------------------+ +------------------+
Parent context stays clean. Subagent context is discarded.
```
## 仕組み
1. 親に`task`ツールを追加する。子は`task`を除くすべての基本ツールを取得する(再帰的な生成は不可)。
```python
PARENT_TOOLS = CHILD_TOOLS + [
{"name": "task",
"description": "Spawn a subagent with fresh context.",
"input_schema": {
"type": "object",
"properties": {"prompt": {"type": "string"}},
"required": ["prompt"],
}},
]
```
2. サブエージェントは`messages=[]`で開始し、自身のループを実行する。最終テキストだけが親に返る。
```python
def run_subagent(prompt: str) -> str:
sub_messages = [{"role": "user", "content": prompt}]
for _ in range(30): # safety limit
response = client.messages.create(
model=MODEL, system=SUBAGENT_SYSTEM,
messages=sub_messages,
tools=CHILD_TOOLS, max_tokens=8000,
)
sub_messages.append({"role": "assistant",
"content": response.content})
if response.stop_reason != "tool_use":
break
results = []
for block in response.content:
if block.type == "tool_use":
handler = TOOL_HANDLERS.get(block.name)
output = handler(**block.input)
results.append({"type": "tool_result",
"tool_use_id": block.id,
"content": str(output)[:50000]})
sub_messages.append({"role": "user", "content": results})
return "".join(
b.text for b in response.content if hasattr(b, "text")
) or "(no summary)"
```
子のメッセージ履歴全体(30回以上のツール呼び出し)は破棄される。親は1段落の要約を通常の`tool_result`として受け取る。
## s03からの変更点
| Component | Before (s03) | After (s04) |
|----------------|------------------|---------------------------|
| Tools | 5 | 5 (base) + task (parent) |
| Context | Single shared | Parent + child isolation |
| Subagent | None | `run_subagent()` function |
| Return value | N/A | Summary text only |
## 試してみる
```sh
cd learn-claude-code
python agents/s04_subagent.py
```
1. `Use a subtask to find what testing framework this project uses`
2. `Delegate: read all .py files and summarize what each one does`
3. `Use a task to create a new module, then verify it from here`
+108
View File
@@ -0,0 +1,108 @@
# s05: Skills
`s01 > s02 > s03 > s04 > [ s05 ] s06 | s07 > s08 > s09 > s10 > s11 > s12`
> *"必要な知識を、必要な時に読み込む"* -- system prompt ではなく tool_result で注入。
>
> **Harness 層**: オンデマンド知識 -- モデルが求めた時だけ渡すドメイン専門性。
## 問題
エージェントにドメイン固有のワークフローを遵守させたい: gitの規約、テストパターン、コードレビューチェックリスト。すべてをシステムプロンプトに入れると、使われないスキルにトークンを浪費する。10スキル x 2000トークン = 20,000トークン、ほとんどが任意のタスクに無関係だ。
## 解決策
```
System prompt (Layer 1 -- always present):
+--------------------------------------+
| You are a coding agent. |
| Skills available: |
| - git: Git workflow helpers | ~100 tokens/skill
| - test: Testing best practices |
+--------------------------------------+
When model calls load_skill("git"):
+--------------------------------------+
| tool_result (Layer 2 -- on demand): |
| <skill name="git"> |
| Full git workflow instructions... | ~2000 tokens
| Step 1: ... |
| </skill> |
+--------------------------------------+
```
第1層: スキル*名*をシステムプロンプトに(低コスト)。第2層: スキル*本体*をtool_resultに(オンデマンド)。
## 仕組み
1. 各スキルは `SKILL.md` ファイルを含むディレクトリとして配置される。
```
skills/
pdf/
SKILL.md # ---\n name: pdf\n description: Process PDF files\n ---\n ...
code-review/
SKILL.md # ---\n name: code-review\n description: Review code\n ---\n ...
```
2. SkillLoaderが `SKILL.md` を再帰的に探索し、ディレクトリ名をスキル識別子として使用する。
```python
class SkillLoader:
def __init__(self, skills_dir: Path):
self.skills = {}
for f in sorted(skills_dir.rglob("SKILL.md")):
text = f.read_text()
meta, body = self._parse_frontmatter(text)
name = meta.get("name", f.parent.name)
self.skills[name] = {"meta": meta, "body": body}
def get_descriptions(self) -> str:
lines = []
for name, skill in self.skills.items():
desc = skill["meta"].get("description", "")
lines.append(f" - {name}: {desc}")
return "\n".join(lines)
def get_content(self, name: str) -> str:
skill = self.skills.get(name)
if not skill:
return f"Error: Unknown skill '{name}'."
return f"<skill name=\"{name}\">\n{skill['body']}\n</skill>"
```
3. 第1層はシステムプロンプトに配置。第2層は通常のツールハンドラ。
```python
SYSTEM = f"""You are a coding agent at {WORKDIR}.
Skills available:
{SKILL_LOADER.get_descriptions()}"""
TOOL_HANDLERS = {
# ...base tools...
"load_skill": lambda **kw: SKILL_LOADER.get_content(kw["name"]),
}
```
モデルはどのスキルが存在するかを知り(低コスト)、関連する時にだけ読み込む(高コスト)。
## s04からの変更点
| Component | Before (s04) | After (s05) |
|----------------|------------------|----------------------------|
| Tools | 5 (base + task) | 5 (base + load_skill) |
| System prompt | Static string | + skill descriptions |
| Knowledge | None | skills/\*/SKILL.md files |
| Injection | None | Two-layer (system + result)|
## 試してみる
```sh
cd learn-claude-code
python agents/s05_skill_loading.py
```
1. `What skills are available?`
2. `Load the agent-builder skill and follow its instructions`
3. `I need to do a code review -- load the relevant skill first`
4. `Build an MCP server using the mcp-builder skill`
+124
View File
@@ -0,0 +1,124 @@
# s06: Context Compact
`s01 > s02 > s03 > s04 > s05 > [ s06 ] | s07 > s08 > s09 > s10 > s11 > s12`
> *"コンテキストはいつか溢れる、空ける手段が要る"* -- 3層圧縮で無限セッションを実現。
>
> **Harness 層**: 圧縮 -- クリーンな記憶、無限のセッション。
## 問題
コンテキストウィンドウは有限だ。1000行のファイルに対する`read_file`1回で約4000トークンを消費する。30ファイルを読み20回のbashコマンドを実行すると、100,000トークン超。圧縮なしでは、エージェントは大規模コードベースで作業できない。
## 解決策
積極性を段階的に上げる3層構成:
```
Every turn:
+------------------+
| Tool call result |
+------------------+
|
v
[Layer 1: micro_compact] (silent, every turn)
Replace tool_result > 3 turns old
with "[Previous: used {tool_name}]"
|
v
[Check: tokens > 50000?]
| |
no yes
| |
v v
continue [Layer 2: auto_compact]
Save transcript to .transcripts/
LLM summarizes conversation.
Replace all messages with [summary].
|
v
[Layer 3: compact tool]
Model calls compact explicitly.
Same summarization as auto_compact.
```
## 仕組み
1. **第1層 -- micro_compact**: 各LLM呼び出しの前に、古いツール結果をプレースホルダーに置換する。
```python
def micro_compact(messages: list) -> list:
tool_results = []
for i, msg in enumerate(messages):
if msg["role"] == "user" and isinstance(msg.get("content"), list):
for j, part in enumerate(msg["content"]):
if isinstance(part, dict) and part.get("type") == "tool_result":
tool_results.append((i, j, part))
if len(tool_results) <= KEEP_RECENT:
return messages
for _, _, part in tool_results[:-KEEP_RECENT]:
if len(part.get("content", "")) > 100:
part["content"] = f"[Previous: used {tool_name}]"
return messages
```
2. **第2層 -- auto_compact**: トークンが閾値を超えたら、完全なトランスクリプトをディスクに保存し、LLMに要約を依頼する。
```python
def auto_compact(messages: list) -> list:
# Save transcript for recovery
transcript_path = TRANSCRIPT_DIR / f"transcript_{int(time.time())}.jsonl"
with open(transcript_path, "w") as f:
for msg in messages:
f.write(json.dumps(msg, default=str) + "\n")
# LLM summarizes
response = client.messages.create(
model=MODEL,
messages=[{"role": "user", "content":
"Summarize this conversation for continuity..."
+ json.dumps(messages, default=str)[:80000]}],
max_tokens=2000,
)
return [
{"role": "user", "content": f"[Compressed]\n\n{response.content[0].text}"},
]
```
3. **第3層 -- manual compact**: `compact`ツールが同じ要約処理をオンデマンドでトリガーする。
4. ループが3層すべてを統合する:
```python
def agent_loop(messages: list):
while True:
micro_compact(messages) # Layer 1
if estimate_tokens(messages) > THRESHOLD:
messages[:] = auto_compact(messages) # Layer 2
response = client.messages.create(...)
# ... tool execution ...
if manual_compact:
messages[:] = auto_compact(messages) # Layer 3
```
トランスクリプトがディスク上に完全な履歴を保持する。何も真に失われず、アクティブなコンテキストの外に移動されるだけ。
## s05からの変更点
| Component | Before (s05) | After (s06) |
|----------------|------------------|----------------------------|
| Tools | 5 | 5 (base + compact) |
| Context mgmt | None | Three-layer compression |
| Micro-compact | None | Old results -> placeholders|
| Auto-compact | None | Token threshold trigger |
| Transcripts | None | Saved to .transcripts/ |
## 試してみる
```sh
cd learn-claude-code
python agents/s06_context_compact.py
```
1. `Read every Python file in the agents/ directory one by one` (micro-compactが古い結果を置換するのを観察する)
2. `Keep reading files until compression triggers automatically`
3. `Use the compact tool to manually compress the conversation`
+131
View File
@@ -0,0 +1,131 @@
# s07: Task System
`s01 > s02 > s03 > s04 > s05 > s06 | [ s07 ] s08 > s09 > s10 > s11 > s12`
> *"大きな目標を小タスクに分解し、順序付けし、ディスクに記録する"* -- ファイルベースのタスクグラフ、マルチエージェント協調の基盤。
>
> **Harness 層**: 永続タスク -- どの会話よりも長く生きる目標。
## 問題
s03のTodoManagerはメモリ上のフラットなチェックリストに過ぎない: 順序なし、依存関係なし、ステータスは完了か未完了のみ。実際の目標には構造がある -- タスクBはタスクAに依存し、タスクCとDは並行実行でき、タスクEはCとDの両方を待つ。
明示的な関係がなければ、エージェントは何が実行可能で、何がブロックされ、何が同時に走れるかを判断できない。しかもリストはメモリ上にしかないため、コンテキスト圧縮(s06)で消える。
## 解決策
フラットなチェックリストをディスクに永続化する**タスクグラフ**に昇格させる。各タスクは1つのJSONファイルで、ステータス・前方依存(`blockedBy`)を持つ。タスクグラフは常に3つの問いに答える:
- **何が実行可能か?** -- `pending`ステータスで`blockedBy`が空のタスク。
- **何がブロックされているか?** -- 未完了の依存を待つタスク。
- **何が完了したか?** -- `completed`のタスク。完了時に後続タスクを自動的にアンブロックする。
```
.tasks/
task_1.json {"id":1, "status":"completed"}
task_2.json {"id":2, "blockedBy":[1], "status":"pending"}
task_3.json {"id":3, "blockedBy":[1], "status":"pending"}
task_4.json {"id":4, "blockedBy":[2,3], "status":"pending"}
タスクグラフ (DAG):
+----------+
+--> | task 2 | --+
| | pending | |
+----------+ +----------+ +--> +----------+
| task 1 | | task 4 |
| completed| --> +----------+ +--> | blocked |
+----------+ | task 3 | --+ +----------+
| pending |
+----------+
順序: task 1 は 2 と 3 より先に完了する必要がある
並行: task 2 と 3 は同時に実行できる
依存: task 4 は 2 と 3 の両方を待つ
ステータス: pending -> in_progress -> completed
```
このタスクグラフは s07 以降の全メカニズムの協調バックボーンとなる: バックグラウンド実行(s08)、マルチエージェントチーム(s09+)、worktree分離(s12)はすべてこの同じ構造を読み書きする。
## 仕組み
1. **TaskManager**: タスクごとに1つのJSONファイル、依存グラフ付きCRUD。
```python
class TaskManager:
def __init__(self, tasks_dir: Path):
self.dir = tasks_dir
self.dir.mkdir(exist_ok=True)
self._next_id = self._max_id() + 1
def create(self, subject, description=""):
task = {"id": self._next_id, "subject": subject,
"status": "pending", "blockedBy": [],
"owner": ""}
self._save(task)
self._next_id += 1
return json.dumps(task, indent=2)
```
2. **依存解除**: タスク完了時に、他タスクの`blockedBy`リストから完了IDを除去し、後続タスクをアンブロックする。
```python
def _clear_dependency(self, completed_id):
for f in self.dir.glob("task_*.json"):
task = json.loads(f.read_text())
if completed_id in task.get("blockedBy", []):
task["blockedBy"].remove(completed_id)
self._save(task)
```
3. **ステータス遷移 + 依存配線**: `update`がステータス変更と依存エッジを担う。
```python
def update(self, task_id, status=None,
add_blocked_by=None, remove_blocked_by=None):
task = self._load(task_id)
if status:
task["status"] = status
if status == "completed":
self._clear_dependency(task_id)
if add_blocked_by:
task["blockedBy"] = list(set(task["blockedBy"] + add_blocked_by))
if remove_blocked_by:
task["blockedBy"] = [x for x in task["blockedBy"] if x not in remove_blocked_by]
self._save(task)
```
4. 4つのタスクツールをディスパッチマップに追加する。
```python
TOOL_HANDLERS = {
# ...base tools...
"task_create": lambda **kw: TASKS.create(kw["subject"]),
"task_update": lambda **kw: TASKS.update(kw["task_id"], kw.get("status")),
"task_list": lambda **kw: TASKS.list_all(),
"task_get": lambda **kw: TASKS.get(kw["task_id"]),
}
```
s07以降、タスクグラフがマルチステップ作業のデフォルト。s03のTodoは軽量な単一セッション用チェックリストとして残る。
## s06からの変更点
| コンポーネント | Before (s06) | After (s07) |
|---|---|---|
| Tools | 5 | 8 (`task_create/update/list/get`) |
| 計画モデル | フラットチェックリスト (メモリ) | 依存関係付きタスクグラフ (ディスク) |
| 関係 | なし | `blockedBy` エッジ |
| ステータス追跡 | 完了か未完了 | `pending` -> `in_progress` -> `completed` |
| 永続性 | 圧縮で消失 | 圧縮・再起動後も存続 |
## 試してみる
```sh
cd learn-claude-code
python agents/s07_task_system.py
```
1. `Create 3 tasks: "Setup project", "Write code", "Write tests". Make them depend on each other in order.`
2. `List all tasks and show the dependency graph`
3. `Complete task 1 and then list tasks to see task 2 unblocked`
4. `Create a task board for refactoring: parse -> transform -> emit -> test, where transform and emit can run in parallel after parse`
+107
View File
@@ -0,0 +1,107 @@
# s08: Background Tasks
`s01 > s02 > s03 > s04 > s05 > s06 | s07 > [ s08 ] s09 > s10 > s11 > s12`
> *"遅い操作はバックグラウンドへ、エージェントは次を考え続ける"* -- デーモンスレッドがコマンド実行、完了後に通知を注入。
>
> **Harness 層**: バックグラウンド実行 -- モデルが考え続ける間、Harness が待つ。
## 問題
一部のコマンドは数分かかる: `npm install``pytest``docker build`。ブロッキングループでは、モデルはサブプロセスの完了を待って座っている。ユーザーが「依存関係をインストールして、その間にconfigファイルを作って」と言っても、エージェントは並列ではなく逐次的に処理する。
## 解決策
```
Main thread Background thread
+-----------------+ +-----------------+
| agent loop | | subprocess runs |
| ... | | ... |
| [LLM call] <---+------- | enqueue(result) |
| ^drain queue | +-----------------+
+-----------------+
Timeline:
Agent --[spawn A]--[spawn B]--[other work]----
| |
v v
[A runs] [B runs] (parallel)
| |
+-- results injected before next LLM call --+
```
## 仕組み
1. BackgroundManagerがスレッドセーフな通知キューでタスクを追跡する。
```python
class BackgroundManager:
def __init__(self):
self.tasks = {}
self._notification_queue = []
self._lock = threading.Lock()
```
2. `run()`がデーモンスレッドを開始し、即座にリターンする。
```python
def run(self, command: str) -> str:
task_id = str(uuid.uuid4())[:8]
self.tasks[task_id] = {"status": "running", "command": command}
thread = threading.Thread(
target=self._execute, args=(task_id, command), daemon=True)
thread.start()
return f"Background task {task_id} started"
```
3. サブプロセス完了時に、結果を通知キューへ。
```python
def _execute(self, task_id, command):
try:
r = subprocess.run(command, shell=True, cwd=WORKDIR,
capture_output=True, text=True, timeout=300)
output = (r.stdout + r.stderr).strip()[:50000]
except subprocess.TimeoutExpired:
output = "Error: Timeout (300s)"
with self._lock:
self._notification_queue.append({
"task_id": task_id, "result": output[:500]})
```
4. エージェントループが各LLM呼び出しの前に通知をドレインする。
```python
def agent_loop(messages: list):
while True:
notifs = BG.drain_notifications()
if notifs:
notif_text = "\n".join(
f"[bg:{n['task_id']}] {n['result']}" for n in notifs)
messages.append({"role": "user",
"content": f"<background-results>\n{notif_text}\n"
f"</background-results>"})
response = client.messages.create(...)
```
ループはシングルスレッドのまま。サブプロセスI/Oだけが並列化される。
## s07からの変更点
| Component | Before (s07) | After (s08) |
|----------------|------------------|----------------------------|
| Tools | 8 | 6 (base + background_run + check)|
| Execution | Blocking only | Blocking + background threads|
| Notification | None | Queue drained per loop |
| Concurrency | None | Daemon threads |
## 試してみる
```sh
cd learn-claude-code
python agents/s08_background_tasks.py
```
1. `Run "sleep 5 && echo done" in the background, then create a file while it runs`
2. `Start 3 background tasks: "sleep 2", "sleep 4", "sleep 6". Check their status.`
3. `Run pytest in the background and keep working on other things`
+125
View File
@@ -0,0 +1,125 @@
# s09: Agent Teams
`s01 > s02 > s03 > s04 > s05 > s06 | s07 > s08 > [ s09 ] s10 > s11 > s12`
> *"一人で終わらないなら、チームメイトに任せる"* -- 永続チームメイト + 非同期メールボックス。
>
> **Harness 層**: チームメールボックス -- 複数モデルをファイルで協調。
## 問題
サブエージェント(s04)は使い捨てだ: 生成し、作業し、要約を返し、消滅する。アイデンティティもなく、呼び出し間の記憶もない。バックグラウンドタスク(s08)はシェルコマンドを実行するが、LLM誘導の意思決定はできない。
本物のチームワークには: (1)単一プロンプトを超えて存続する永続エージェント、(2)アイデンティティとライフサイクル管理、(3)エージェント間の通信チャネルが必要だ。
## 解決策
```
Teammate lifecycle:
spawn -> WORKING -> IDLE -> WORKING -> ... -> SHUTDOWN
Communication:
.team/
config.json <- team roster + statuses
inbox/
alice.jsonl <- append-only, drain-on-read
bob.jsonl
lead.jsonl
+--------+ send("alice","bob","...") +--------+
| alice | -----------------------------> | bob |
| loop | bob.jsonl << {json_line} | loop |
+--------+ +--------+
^ |
| BUS.read_inbox("alice") |
+---- alice.jsonl -> read + drain ---------+
```
## 仕組み
1. TeammateManagerがconfig.jsonでチーム名簿を管理する。
```python
class TeammateManager:
def __init__(self, team_dir: Path):
self.dir = team_dir
self.dir.mkdir(exist_ok=True)
self.config_path = self.dir / "config.json"
self.config = self._load_config()
self.threads = {}
```
2. `spawn()`がチームメイトを作成し、そのエージェントループをスレッドで開始する。
```python
def spawn(self, name: str, role: str, prompt: str) -> str:
member = {"name": name, "role": role, "status": "working"}
self.config["members"].append(member)
self._save_config()
thread = threading.Thread(
target=self._teammate_loop,
args=(name, role, prompt), daemon=True)
thread.start()
return f"Spawned teammate '{name}' (role: {role})"
```
3. MessageBus: 追記専用のJSONLインボックス。`send()`がJSON行を追記し、`read_inbox()`がすべて読み取ってドレインする。
```python
class MessageBus:
def send(self, sender, to, content, msg_type="message", extra=None):
msg = {"type": msg_type, "from": sender,
"content": content, "timestamp": time.time()}
if extra:
msg.update(extra)
with open(self.dir / f"{to}.jsonl", "a") as f:
f.write(json.dumps(msg) + "\n")
def read_inbox(self, name):
path = self.dir / f"{name}.jsonl"
if not path.exists(): return "[]"
msgs = [json.loads(l) for l in path.read_text().strip().splitlines() if l]
path.write_text("") # drain
return json.dumps(msgs, indent=2)
```
4. 各チームメイトは各LLM呼び出しの前にインボックスを確認し、受信メッセージをコンテキストに注入する。
```python
def _teammate_loop(self, name, role, prompt):
messages = [{"role": "user", "content": prompt}]
for _ in range(50):
inbox = BUS.read_inbox(name)
if inbox != "[]":
messages.append({"role": "user",
"content": f"<inbox>{inbox}</inbox>"})
response = client.messages.create(...)
if response.stop_reason != "tool_use":
break
# execute tools, append results...
self._find_member(name)["status"] = "idle"
```
## s08からの変更点
| Component | Before (s08) | After (s09) |
|----------------|------------------|----------------------------|
| Tools | 6 | 9 (+spawn/send/read_inbox) |
| Agents | Single | Lead + N teammates |
| Persistence | None | config.json + JSONL inboxes|
| Threads | Background cmds | Full agent loops per thread|
| Lifecycle | Fire-and-forget | idle -> working -> idle |
| Communication | None | message + broadcast |
## 試してみる
```sh
cd learn-claude-code
python agents/s09_agent_teams.py
```
1. `Spawn alice (coder) and bob (tester). Have alice send bob a message.`
2. `Broadcast "status update: phase 1 complete" to all teammates`
3. `Check the lead inbox for any messages`
4. `/team`と入力してステータス付きのチーム名簿を確認する
5. `/inbox`と入力してリーダーのインボックスを手動確認する
+106
View File
@@ -0,0 +1,106 @@
# s10: Team Protocols
`s01 > s02 > s03 > s04 > s05 > s06 | s07 > s08 > s09 > [ s10 ] s11 > s12`
> *"チームメイト間には統一の通信ルールが必要"* -- 1つの request-response パターンが全交渉を駆動。
>
> **Harness 層**: プロトコル -- モデル間の構造化されたハンドシェイク。
## 問題
s09ではチームメイトが作業し通信するが、構造化された協調がない:
**シャットダウン**: スレッドを強制終了するとファイルが中途半端に書かれ、config.jsonが不正な状態になる。ハンドシェイクが必要 -- リーダーが要求し、チームメイトが承認(完了して退出)か拒否(作業継続)する。
**プラン承認**: リーダーが「認証モジュールをリファクタリングして」と言うと、チームメイトは即座に開始する。リスクの高い変更では、実行前にリーダーが計画をレビューすべきだ。
両方とも同じ構造: 一方がユニークIDを持つリクエストを送り、他方がそのIDで応答する。
## 解決策
```
Shutdown Protocol Plan Approval Protocol
================== ======================
Lead Teammate Teammate Lead
| | | |
|--shutdown_req-->| |--plan_req------>|
| {req_id:"abc"} | | {req_id:"xyz"} |
| | | |
|<--shutdown_resp-| |<--plan_resp-----|
| {req_id:"abc", | | {req_id:"xyz", |
| approve:true} | | approve:true} |
Shared FSM:
[pending] --approve--> [approved]
[pending] --reject---> [rejected]
Trackers:
shutdown_requests = {req_id: {target, status}}
plan_requests = {req_id: {from, plan, status}}
```
## 仕組み
1. リーダーがrequest_idを生成し、インボックス経由でシャットダウンを開始する。
```python
shutdown_requests = {}
def handle_shutdown_request(teammate: str) -> str:
req_id = str(uuid.uuid4())[:8]
shutdown_requests[req_id] = {"target": teammate, "status": "pending"}
BUS.send("lead", teammate, "Please shut down gracefully.",
"shutdown_request", {"request_id": req_id})
return f"Shutdown request {req_id} sent (status: pending)"
```
2. チームメイトがリクエストを受信し、承認または拒否で応答する。
```python
if tool_name == "shutdown_response":
req_id = args["request_id"]
approve = args["approve"]
shutdown_requests[req_id]["status"] = "approved" if approve else "rejected"
BUS.send(sender, "lead", args.get("reason", ""),
"shutdown_response",
{"request_id": req_id, "approve": approve})
```
3. プラン承認も同一パターン。チームメイトがプランを提出(request_idを生成)、リーダーがレビュー(同じrequest_idを参照)。
```python
plan_requests = {}
def handle_plan_review(request_id, approve, feedback=""):
req = plan_requests[request_id]
req["status"] = "approved" if approve else "rejected"
BUS.send("lead", req["from"], feedback,
"plan_approval_response",
{"request_id": request_id, "approve": approve})
```
1つのFSM、2つの応用。同じ`pending -> approved | rejected`状態機械が、あらゆるリクエスト-レスポンスプロトコルに適用できる。
## s09からの変更点
| Component | Before (s09) | After (s10) |
|----------------|------------------|------------------------------|
| Tools | 9 | 12 (+shutdown_req/resp +plan)|
| Shutdown | Natural exit only| Request-response handshake |
| Plan gating | None | Submit/review with approval |
| Correlation | None | request_id per request |
| FSM | None | pending -> approved/rejected |
## 試してみる
```sh
cd learn-claude-code
python agents/s10_team_protocols.py
```
1. `Spawn alice as a coder. Then request her shutdown.`
2. `List teammates to see alice's status after shutdown approval`
3. `Spawn bob with a risky refactoring task. Review and reject his plan.`
4. `Spawn charlie, have him submit a plan, then approve it.`
5. `/team`と入力してステータスを監視する
+142
View File
@@ -0,0 +1,142 @@
# s11: Autonomous Agents
`s01 > s02 > s03 > s04 > s05 > s06 | s07 > s08 > s09 > s10 > [ s11 ] s12`
> *"チームメイトが自らボードを見て、仕事を取る"* -- リーダーが逐一割り振る必要はない。
>
> **Harness 層**: 自律 -- 指示なしで仕事を見つけるモデル。
## 問題
s09-s10では、チームメイトは明示的に指示された時のみ作業する。リーダーは各チームメイトを特定のプロンプトでspawnしなければならない。タスクボードに未割り当てのタスクが10個あっても、リーダーが手動で各タスクを割り当てる。これはスケールしない。
真の自律性とは、チームメイトが自分で作業を見つけること: タスクボードをスキャンし、未確保のタスクを確保し、作業し、完了したら次を探す。
もう1つの問題: コンテキスト圧縮(s06)後にエージェントが自分の正体を忘れる可能性がある。アイデンティティ再注入がこれを解決する。
## 解決策
```
Teammate lifecycle with idle cycle:
+-------+
| spawn |
+---+---+
|
v
+-------+ tool_use +-------+
| WORK | <------------- | LLM |
+---+---+ +-------+
|
| stop_reason != tool_use (or idle tool called)
v
+--------+
| IDLE | poll every 5s for up to 60s
+---+----+
|
+---> check inbox --> message? ----------> WORK
|
+---> scan .tasks/ --> unclaimed? -------> claim -> WORK
|
+---> 60s timeout ----------------------> SHUTDOWN
Identity re-injection after compression:
if len(messages) <= 3:
messages.insert(0, identity_block)
```
## 仕組み
1. チームメイトのループはWORKとIDLEの2フェーズ。LLMがツール呼び出しを止めた時(または`idle`ツールを呼んだ時)、IDLEフェーズに入る。
```python
def _loop(self, name, role, prompt):
while True:
# -- WORK PHASE --
messages = [{"role": "user", "content": prompt}]
for _ in range(50):
response = client.messages.create(...)
if response.stop_reason != "tool_use":
break
# execute tools...
if idle_requested:
break
# -- IDLE PHASE --
self._set_status(name, "idle")
resume = self._idle_poll(name, messages)
if not resume:
self._set_status(name, "shutdown")
return
self._set_status(name, "working")
```
2. IDLEフェーズがインボックスとタスクボードをポーリングする。
```python
def _idle_poll(self, name, messages):
for _ in range(IDLE_TIMEOUT // POLL_INTERVAL): # 60s / 5s = 12
time.sleep(POLL_INTERVAL)
inbox = BUS.read_inbox(name)
if inbox:
messages.append({"role": "user",
"content": f"<inbox>{inbox}</inbox>"})
return True
unclaimed = scan_unclaimed_tasks()
if unclaimed:
claim_task(unclaimed[0]["id"], name)
messages.append({"role": "user",
"content": f"<auto-claimed>Task #{unclaimed[0]['id']}: "
f"{unclaimed[0]['subject']}</auto-claimed>"})
return True
return False # timeout -> shutdown
```
3. タスクボードスキャン: pendingかつ未割り当てかつブロックされていないタスクを探す。
```python
def scan_unclaimed_tasks() -> list:
unclaimed = []
for f in sorted(TASKS_DIR.glob("task_*.json")):
task = json.loads(f.read_text())
if (task.get("status") == "pending"
and not task.get("owner")
and not task.get("blockedBy")):
unclaimed.append(task)
return unclaimed
```
4. アイデンティティ再注入: コンテキストが短すぎる(圧縮が起きた)場合にアイデンティティブロックを挿入する。
```python
if len(messages) <= 3:
messages.insert(0, {"role": "user",
"content": f"<identity>You are '{name}', role: {role}, "
f"team: {team_name}. Continue your work.</identity>"})
messages.insert(1, {"role": "assistant",
"content": f"I am {name}. Continuing."})
```
## s10からの変更点
| Component | Before (s10) | After (s11) |
|----------------|------------------|----------------------------|
| Tools | 12 | 14 (+idle, +claim_task) |
| Autonomy | Lead-directed | Self-organizing |
| Idle phase | None | Poll inbox + task board |
| Task claiming | Manual only | Auto-claim unclaimed tasks |
| Identity | System prompt | + re-injection after compress|
| Timeout | None | 60s idle -> auto shutdown |
## 試してみる
```sh
cd learn-claude-code
python agents/s11_autonomous_agents.py
```
1. `Create 3 tasks on the board, then spawn alice and bob. Watch them auto-claim.`
2. `Spawn a coder teammate and let it find work from the task board itself`
3. `Create tasks with dependencies. Watch teammates respect the blocked order.`
4. `/tasks`と入力してオーナー付きのタスクボードを確認する
5. `/team`と入力して誰が作業中でアイドルかを監視する
+121
View File
@@ -0,0 +1,121 @@
# s12: Worktree + Task Isolation
`s01 > s02 > s03 > s04 > s05 > s06 | s07 > s08 > s09 > s10 > s11 > [ s12 ]`
> *"各自のディレクトリで作業し、互いに干渉しない"* -- タスクは目標を管理、worktree はディレクトリを管理、IDで紐付け。
>
> **Harness 層**: ディレクトリ隔離 -- 決して衝突しない並列実行レーン。
## 問題
s11までにエージェントはタスクを自律的に確保して完了できるようになった。しかし全タスクが1つの共有ディレクトリで走る。2つのエージェントが同時に異なるモジュールをリファクタリングすると衝突する: 片方が`config.py`を編集し、もう片方も`config.py`を編集し、未コミットの変更が混ざり合い、どちらもクリーンにロールバックできない。
タスクボードは*何をやるか*を追跡するが、*どこでやるか*には関知しない。解決策: 各タスクに専用のgit worktreeディレクトリを与える。タスクが目標を管理し、worktreeが実行コンテキストを管理する。タスクIDで紐付ける。
## 解決策
```
Control plane (.tasks/) Execution plane (.worktrees/)
+------------------+ +------------------------+
| task_1.json | | auth-refactor/ |
| status: in_progress <------> branch: wt/auth-refactor
| worktree: "auth-refactor" | task_id: 1 |
+------------------+ +------------------------+
| task_2.json | | ui-login/ |
| status: pending <------> branch: wt/ui-login
| worktree: "ui-login" | task_id: 2 |
+------------------+ +------------------------+
|
index.json (worktree registry)
events.jsonl (lifecycle log)
State machines:
Task: pending -> in_progress -> completed
Worktree: absent -> active -> removed | kept
```
## 仕組み
1. **タスクを作成する。** まず目標を永続化する。
```python
TASKS.create("Implement auth refactor")
# -> .tasks/task_1.json status=pending worktree=""
```
2. **worktreeを作成してタスクに紐付ける。** `task_id`を渡すと、タスクが自動的に`in_progress`に遷移する。
```python
WORKTREES.create("auth-refactor", task_id=1)
# -> git worktree add -b wt/auth-refactor .worktrees/auth-refactor HEAD
# -> index.json gets new entry, task_1.json gets worktree="auth-refactor"
```
紐付けは両側に状態を書き込む:
```python
def bind_worktree(self, task_id, worktree):
task = self._load(task_id)
task["worktree"] = worktree
if task["status"] == "pending":
task["status"] = "in_progress"
self._save(task)
```
3. **worktree内でコマンドを実行する。** `cwd`が分離ディレクトリを指す。
```python
subprocess.run(command, shell=True, cwd=worktree_path,
capture_output=True, text=True, timeout=300)
```
4. **終了処理。** 2つの選択肢:
- `worktree_keep(name)` -- ディレクトリを保持する。
- `worktree_remove(name, complete_task=True)` -- ディレクトリを削除し、紐付けられたタスクを完了し、イベントを発行する。1回の呼び出しで後片付けと完了を処理する。
```python
def remove(self, name, force=False, complete_task=False):
self._run_git(["worktree", "remove", wt["path"]])
if complete_task and wt.get("task_id") is not None:
self.tasks.update(wt["task_id"], status="completed")
self.tasks.unbind_worktree(wt["task_id"])
self.events.emit("task.completed", ...)
```
5. **イベントストリーム。** ライフサイクルの各ステップが`.worktrees/events.jsonl`に記録される:
```json
{
"event": "worktree.remove.after",
"task": {"id": 1, "status": "completed"},
"worktree": {"name": "auth-refactor", "status": "removed"},
"ts": 1730000000
}
```
発行されるイベント: `worktree.create.before/after/failed`, `worktree.remove.before/after/failed`, `worktree.keep`, `task.completed`
クラッシュ後も`.tasks/` + `.worktrees/index.json`から状態を再構築できる。会話メモリは揮発性だが、ファイル状態は永続的だ。
## s11からの変更点
| Component | Before (s11) | After (s12) |
|--------------------|----------------------------|----------------------------------------------|
| Coordination | Task board (owner/status) | Task board + explicit worktree binding |
| Execution scope | Shared directory | Task-scoped isolated directory |
| Recoverability | Task status only | Task status + worktree index |
| Teardown | Task completion | Task completion + explicit keep/remove |
| Lifecycle visibility | Implicit in logs | Explicit events in `.worktrees/events.jsonl` |
## 試してみる
```sh
cd learn-claude-code
python agents/s12_worktree_task_isolation.py
```
1. `Create tasks for backend auth and frontend login page, then list tasks.`
2. `Create worktree "auth-refactor" for task 1, then bind task 2 to a new worktree "ui-login".`
3. `Run "git status --short" in worktree "auth-refactor".`
4. `Keep worktree "ui-login", then list worktrees and inspect events.`
5. `Remove worktree "auth-refactor" with complete_task=true, then list tasks/worktrees/events.`