cs-note/claude-code-best/docs/agent/coordinator-and-swarm.md

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  - 多Agent
  - 协调者模式
  - 蜂群模式
  - 任务编排
create time: 2026-06-09 22:30
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# 协调者与蜂群模式 - 多 Agent 高级编排

## 概述

从源码角度解析 Claude Code 多 Agent 协作：Coordinator Mode 的 System Prompt 设计、Worker 生命周期、Task 通信协议和 Swarm 蜂群的任务分配机制。

## 正文

### 两种协作模式的架构差异

| 维度 | Coordinator Mode | Agent Swarms |
|------|-----------------|--------------|
| **门控** | `feature('COORDINATOR_MODE')` + `CLAUDE_CODE_COORDINATOR_MODE=1` | `CLAUDE_CODE_EXPERIMENTAL_AGENT_TEAMS=1` 环境变量 |
| **拓扑** | 星型：Coordinator 居中，Worker 外围 | 星型+P2P 混合：Team Lead 协调，Teammate 间可直接通信 |
| **角色** | 明确分工：Coordinator 编排、Worker 执行 | Team Lead 协调 + Teammate 自主认领任务 |
| **通信** | `SendMessage` 定向通信 + `<task-notification>` | Mailbox 消息系统（message / broadcast） |
| **适用** | 需要集中决策的复杂任务 | 并行度高、需要 Teammate 间直接协作的任务 |

> [!info]
> 两者不是互斥的——理论上 Coordinator Mode 可以在 Agent Teams 架构之上运行（概念层叠加，非嵌套团队），将 Coordinator 作为特殊的 Team Lead，但这部分集成（`workerAgent.ts` 中的 `getCoordinatorAgents`）目前为 stub 实现，尚未完整落地。

### Coordinator Mode：星型编排架构

#### 激活机制

```typescript
// src/coordinator/coordinatorMode.ts:36
export function isCoordinatorMode(): boolean {
  if (feature('COORDINATOR_MODE')) {
    return isEnvTruthy(process.env.CLAUDE_CODE_COORDINATOR_MODE)
  }
  return false  // 外部构建始终 false
}
```

Coordinator Mode 需要双重门控：构建时 `feature('COORDINATOR_MODE')` 和运行时环境变量。`matchSessionMode()` 在会话恢复时自动同步模式状态——如果恢复的会话是 coordinator 模式，它会翻转环境变量以确保一致性。

#### Coordinator 的工具集

Coordinator 被剥夺了所有"动手"工具，只保留编排能力：

| 工具 | 用途 |
|------|------|
| **Agent** | 启动新 Worker（`subagent_type: "worker"`） |
| **SendMessage** | 向已有 Worker 发送后续指令 |
| **TaskStop** | 中途停止走错方向的 Worker |
| **subscribe_pr_activity** | 订阅 GitHub PR 事件（review comments、CI 结果） |

> [!tip]
> Coordinator **不写代码、不读文件、不执行命令**——它的核心职责是：理解需求、分配任务、综合结果，以及在无需工具时直接回答用户问题。

#### Worker 的工具权限

Worker 的可用工具由 `getCoordinatorUserContext()`（`coordinatorMode.ts:80`）动态注入到 System Prompt：

```typescript
// 简化模式下：只有 Bash + Read + Edit
const workerTools = isEnvTruthy(process.env.CLAUDE_CODE_SIMPLE)
  ? [BASH_TOOL_NAME, FILE_READ_TOOL_NAME, FILE_EDIT_TOOL_NAME]
  : Array.from(ASYNC_AGENT_ALLOWED_TOOLS)
      .filter(name => !INTERNAL_WORKER_TOOLS.has(name))
```

`INTERNAL_WORKER_TOOLS`（TeamCreate、TeamDelete、SendMessage、SyntheticOutput）被显式排除——Worker 不能嵌套创建团队或发送消息，防止不可控的递归。

#### Scratchpad：跨 Worker 的共享知识库

当 `isScratchpadGateEnabled()`（内部检查 `tengu_scratch` feature gate）启用时，Workers 获得一个 Scratchpad 目录，Coordinator 通过其系统上下文知晓该目录的存在：

- Workers 可自由读写，无需权限审批
- 用于持久化的跨 Worker 知识
- 结构由 Coordinator 决定（无固定格式）

> [!tip]
> 这是一个关键的协作原语——Worker A 的研究结果可以写入 Scratchpad，Worker B 直接读取，无需通过 Coordinator 中转。

#### \<task-notification\> 通信协议

Worker 完成后，Coordinator 收到 XML 格式的通知：

```xml
<task-notification>
  <task-id>agent-a1b</task-id>
  <status>completed|failed|killed</status>
  <summary>Agent "Investigate auth bug" completed</summary>
  <result>Found null pointer in src/auth/validate.ts:42...</result>
  <usage>
    <total_tokens>N</total_tokens>
    <tool_uses>N</tool_uses>
    <duration_ms>N</duration_ms>
  </usage>
</task-notification>
```

通知以 `user-role message` 形式送达，Coordinator 通过 `<task-notification>` 标签区分它和用户消息。`<task-id>` 用于 `SendMessage` 的 `to` 参数，实现定向续传。

#### Coordinator 的核心职责：综合（Synthesis）

Coordinator System Prompt（`coordinatorMode.ts:111-369`，约 260 行）明确要求 Coordinator **不能懒惰地委派理解**：

```text
反模式（禁止）：
  "Based on your findings, fix the auth bug"
  → 把理解的责任推给了 Worker

正确做法：
  "Fix the null pointer in src/auth/validate.ts:42.
   The user field on Session (src/auth/types.ts:15) is
   undefined when sessions expire but the token remains cached.
   Add a null check before user.id access."
  → Coordinator 自己理解了问题，给出精确指令
```

> [!question] 为什么 Coordinator 必须先理解再分配？
> 这是 Coordinator Mode 最核心的设计约束。如果 Coordinator 把理解的责任推给 Worker，它就失去了编排的价值——Worker 拿到模糊指令，可能走错方向，浪费 token 和时间。

### Agent Teams (Swarm)：蜂群式协作

Swarm 模式基于任务系统 V2，核心机制是**共享任务列表 + 竞争认领 + Mailbox 消息系统**。

#### 团队初始化

```mermaid
graph TD
    A["Team Lead 创建团队 TeamCreateTool"] --> B["设置 teamName"]
    B --> C["setLeaderTeamName()"]
    C --> D["所有 Teammate 自动获得相同的 taskListId"]
    D --> E["Teammate 启动时按优先级获取 taskListId"]
    E --> F["1. CLAUDE_CODE_TASK_LIST_ID 环境变量"]
    E --> G["2. Teammate 上下文的 teamName"]
    E --> H["3. CLAUDE_CODE_TEAM_NAME 环境变量"]
    E --> I["4. Lead 设置的 teamName"]
    E --> J["5. getSessionId() 兜底"]
```

多级优先级确保了 Team Lead 和所有 Teammate 指向同一个任务列表，无需额外协调。

#### 架构组件

| 组件 | 角色 |
|------|------|
| **Team Lead** | 创建团队、分配任务、综合结果的主 Claude Code 会话 |
| **Teammate** | 独立的 Claude Code 实例，各自拥有独立的上下文窗口 |
| **Task List** | 共享的任务列表，Teammate 竞争认领和完成 |
| **Mailbox** | 消息系统，支持 Teammate 间直接通信 |

#### Mailbox 消息系统

Mailbox 是 Teammate 间通信的核心原语，支持两种消息模式（`broadcast` 模式来自源码推断，官方文档未明确细分）：

| 模式 | 作用 | 场景 |
|------|------|------|
| **message** | 定向发送给指定 Teammate | 传递具体指令、请求协作 |
| **broadcast** | 广播给所有 Teammate | 全局通知、状态同步 |

Mailbox 的关键特性：
- **自动投递**：消息自动送达目标 Teammate 的对话上下文
- **空闲通知**（TeammateIdle）：Teammate 完成当前任务进入空闲时，自动通过 Mailbox 通知 Team Lead
- **直接通信**：与 Coordinator Mode 不同，Teammate 之间可以直接通信，无需经过 Lead 中转

#### Hook 事件

Agent Teams 提供三个关键 Hook 事件，用于在团队生命周期中注入自定义逻辑：

| Hook | 触发时机 | 典型用途 |
|------|---------|---------|
| **TaskCreated** | 新任务添加到任务列表时 | 自动分配、优先级排序 |
| **TaskCompleted** | 任务标记为完成时 | 结果通知、依赖解锁 |
| **TeammateIdle** | Teammate 完成所有任务进入空闲时 | Lead 重新分配、动态扩缩容 |

#### 限制

> [!warning]
> 当前 Agent Teams 实现存在以下限制：
> - **不支持嵌套团队**：Teammate 不能再创建子团队
> - **每 session 一个团队**：一个会话只能属于一个团队
> - **Lead 固定**：Team Lead 创建后不可更换
> - **不支持 in-process Teammate 的会话恢复**：进程重启后 in-process 类型 Teammate 的状态丢失

#### 持久化存储

团队状态通过文件系统持久化，确保进程重启后可恢复：

```text
~/.claude/teams/{team-name}/config.json   ← 团队配置
~/.claude/tasks/{team-name}/              ← 共享任务列表（文件锁保护）
```

#### 任务认领与竞争

`claimTask()` 是 Agent Teams 的核心并发原语：

```mermaid
graph TD
    A["Teammate A 调用 TaskList"] --> C["发现 task #3 是 pending"]
    B["Teammate B 同时发现 task #3 是 pending"] --> C
    C --> D["两者同时尝试 TaskUpdate"]
    D --> E["文件锁保证原子性"]
    E --> F["第一个写入者获得 owner 锁定"]
    E --> G["第二个写入者收到 already_claimed 错误"]
    F --> H["获得任务的 teammate 执行工作"]
    H --> I["完成后 TaskUpdate task #3 completed"]
    I --> J["依赖此任务的其他任务自动解锁"]
    I --> K["tool_result 提示 Call TaskList to find your next task"]
```

#### Teammate 的生命周期管理

```mermaid
graph TD
    A["Teammate 异常退出"] --> B["unassignTeammateTasks()"]
    B --> C["扫描任务列表找到 owner === teammateName 的未完成任务"]
    C --> D["重置为 pending + owner=undefined"]
    D --> E["Team Lead 感知途径"]
    E --> F["1. 任务状态变化通过共享任务列表"]
    E --> G["2. Mailbox 空闲通知 TeammateIdle hook"]
    F --> H["Team Lead 重新分配任务或创建新 Teammate"]
    G --> H
```

### 任务类型全景

支撑多 Agent 协作的是 7 种任务类型（`src/tasks/types.ts`）：

| 任务类型 | 运行位置 | 状态管理 | 适用场景 |
|----------|---------|---------|---------|
| **LocalAgentTask** | 本地子进程 | `LocalAgentTaskState` | 标准子 Agent 任务 |
| **LocalShellTask** | 本地 shell | `LocalShellTaskState` | 后台 shell 命令 |
| **InProcessTeammateTask** | 同进程内 | `InProcessTeammateTaskState` | 轻量级进程内队友 |
| **RemoteAgentTask** | 远程服务器 | `RemoteAgentTaskState` | 分布式 Agent（CCR） |
| **DreamTask** | 后台静默 | `DreamTaskState` | 后台自主整理记忆 |
| **LocalWorkflowTask** | 本地 | `LocalWorkflowTaskState` | 工作流编排 |
| **MonitorMcpTask** | 本地 | `MonitorMcpTaskState` | MCP 监控任务 |

> [!tip]
> `InProcessTeammateTask` 与 `LocalAgentTask` 的关键差异：前者共享进程的内存空间和基础设施状态（如 MCP 连接池），但有独立的对话上下文和工具权限；后者是完全隔离的子进程，启动开销更大但更安全。

### Coordinator vs Agent Teams 的选择

| 场景 | 推荐模式 | 原因 |
|------|---------|------|
| "重构认证系统，需要多模块协调" | Coordinator | 需要集中决策，Worker 间有依赖 |
| "修复 10 个独立的 lint 警告" | Agent Teams | 任务独立，Teammate 可完全并行 |
| "研究方案 A 和方案 B，然后选一个实现" | Coordinator | 先并行研究，再集中决策 |
| "在大仓库中搜索所有 TODO 并分类" | Agent Teams | 无依赖，各自领任务即可 |

## 关联笔记

- [[sub-agents]]
- [[worktree-isolation]]