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vault backup: 2026-06-09 23:15:17

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2026-06-09 23:15:17 +08:00
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claude-code-best/docs/extensibility/skills.md
+88 -71
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@@ -1,51 +1,59 @@
---
title: "Skills 技能系统 - Prompt 即能力的架构哲学"
description: "深入剖析 Claude Code Skills 系统的完整实现：从磁盘加载、Frontmatter 解析、预算感知描述截断、双模式执行（inline/fork）、权限白名单、条件激活、动态发现到远程技能加载，揭示一条完整的 Skill 生命周期链路。"
keywords: ["Skills", "SkillTool", "技能加载", "Frontmatter", "whenToUse", "allowedTools", "fork执行", "动态发现"]
tags: [Skills, SkillTool, 技能系统, Prompt, Claude-Code]
create time: 2026-06-09 22:30
---
{/* 本章目标：揭示 Skill 系统从文件到执行的全链路实现 */}
# Skills 技能系统 - Prompt 即能力的架构哲学
## Tool vs Skill：本质差异
## 概述
Claude Code 的 Skills 系统将复杂任务的经验封装为可复用的 Markdown 文件——核心洞见是"复杂任务的关键不在代码逻辑，而在 Prompt 质量"。本文揭示 Skill 从磁盘加载、Frontmatter 解析、预算感知描述截断、双模式执行（inline/fork）到动态发现的完整生命周期。
## 正文
### Tool vs Skill：本质差异
| | Tool | Skill |
|---|---|---|
| 粒度 | 单个原子操作（读文件、执行命令） | 一套完整的工作流（代码审查、创建 PR） |
| 触发方式 | AI 自主选择 | 用户 `/skill-name` 或 AI 通过 `SkillTool` 自动匹配 |
| 本质 | TypeScript 执行逻辑 | **Prompt + 权限配置**的声明式封装 |
| 注册位置 | `src/tools.ts` → `getTools()` | `src/commands.ts` → `getCommands()` |
| 执行器 | 各 Tool 的 `call()` 方法 | `SkillTool.call()` → 两条分支（inline / fork） |
| 注册位置 | `src/tools.ts` -> `getTools()` | `src/commands.ts` -> `getCommands()` |
| 执行器 | 各 Tool 的 `call()` 方法 | `SkillTool.call()` -> 两条分支（inline / fork） |
Skill 的核心洞见：**复杂任务的关键不在代码逻辑，而在 Prompt 质量**。一个代码审查 Skill 不需要审查引擎，只需告诉 AI "审查什么、按什么顺序、输出什么格式"——Skill 把这种"经验"封装为可复用的 Markdown。
> [!info] 核心洞见
> 一个代码审查 Skill 不需要审查引擎，只需告诉 AI "审查什么、按什么顺序、输出什么格式"——Skill 把这种"经验"封装为可复用的 Markdown。
## Skill 的五个来源与加载链路
### Skill 的五个来源与加载链路
### 1. 内置命令（Built-in Commands）
#### 1. 内置命令（Built-in Commands）
硬编码在 `src/commands.ts:299` 的 `COMMANDS` memoize 数组中，包含 70+ 条命令（`/commit`、`/review`、`/compact` 等）。这些是 TypeScript 模块而非 Markdown，但实现了相同的 `Command` 接口（`src/types/command.ts`）。
### 2. Bundled Skills（编译时打包）
#### 2. Bundled Skills（编译时打包）
通过 `registerBundledSkill()`（`src/skills/bundledSkills.ts:53`）在模块初始化时注册。关键特性：
- **延迟文件提取**：如果 Skill 声明了 `files`（参考文件），首次调用时才解压到临时目录（`getBundledSkillExtractDir()`），使用 `O_NOFOLLOW | O_EXCL` 防止符号链接攻击（`safeWriteFile`，第 186 行）
- **延迟文件提取**：如果 Skill 声明了 `files`（参考文件），首次调用时才解压到临时目录（`getBundledSkillExtractDir()`），使用 `O_NOFOLLOW | O_EXCL` 防止符号链接攻击
- **闭包级 memoize**：并发调用共享同一个 extraction promise，避免竞态写入
- 来源标记为 `source: 'bundled'`，在 Prompt 预算中享有**不可截断**的特权
### 3. 磁盘 Skills（`.claude/skills/`）
#### 3. 磁盘 Skills（`.claude/skills/`）
由 `loadSkillsFromSkillsDir()`（`src/skills/loadSkillsDir.ts:407`）加载，这是最重要的加载路径：
```
```text
管理策略: $MANAGED_DIR/.claude/skills/ (policySettings)
用户全局: ~/.claude/skills/ (userSettings)
项目级: .claude/skills/ (projectSettings, 向上遍历至 home)
附加目录: --add-dir 指定的路径下 .claude/skills/
```
**加载协议**：只识别 `skill-name/SKILL.md` 目录格式，不再支持单文件 `.md`。加载流程：
**加载协议**：只识别 `skill-name/SKILL.md` 目录格式，不再支持单文件 `.md`。
1. `readdir` 扫描目录 → 仅保留 `isDirectory()` 或 `isSymbolicLink()` 的条目
加载流程：
1. `readdir` 扫描目录 -> 仅保留 `isDirectory()` 或 `isSymbolicLink()` 的条目
2. 在每个子目录中查找 `SKILL.md`，未找到则跳过
3. `parseFrontmatter()` 解析 YAML 头部，提取 `whenToUse`、`allowedTools`、`context` 等字段
4. `parseSkillFrontmatterFields()`（第 185 行）统一解析 16 个 frontmatter 字段
@@ -53,17 +61,18 @@ Skill 的核心洞见：**复杂任务的关键不在代码逻辑，而在 Promp
**去重机制**：使用 `realpath()` 解析符号链接获得规范路径（`getFileIdentity`，第 118 行），避免通过符号链接或重叠父目录导致的重复加载。
### 4. MCP Skills（动态发现）
#### 4. MCP Skills（动态发现）
通过 `registerMCPSkillBuilders()` 注册构建器，MCP Server 的 prompt 被 `mcpSkillBuilders.ts` 转换为 `Command` 对象。标记为 `loadedFrom: 'mcp'`。
**安全边界**：MCP Skills 的 Prompt 内容**禁止执行内联 shell 命令**（`loadSkillsDir.ts:374` 的 `loadedFrom !== 'mcp'` 守卫），因为远程内容不可信。
> [!warning] 安全边界
> MCP Skills 的 Prompt 内容**禁止执行内联 shell 命令**（`loadSkillsDir.ts:374` 的 `loadedFrom !== 'mcp'` 守卫），因为远程内容不可信。
### 5. Legacy Commands（`/commands/` 目录）
#### 5. Legacy Commands（`/commands/` 目录）
向后兼容的旧格式，由 `loadSkillsFromCommandsDir()`（第 566 行）加载。同时支持 `SKILL.md` 目录格式和单 `.md` 文件格式。
## Frontmatter 字段全景
### Frontmatter 字段全景
一个 `SKILL.md` 的完整 frontmatter（`parseSkillFrontmatterFields`，第 185 行）：
@@ -96,11 +105,11 @@ shell: ["bash"] # Shell 执行环境
解析后有 16 个字段被提取，其中 `allowedTools`、`model`、`effort` 在执行时动态修改 `toolPermissionContext`。
## 两条执行路径：Inline vs Fork
### 两条执行路径：Inline vs Fork
SkillTool（`packages/builtin-tools/src/tools/SkillTool/SkillTool.ts:332`）在 `call()` 中根据 `command.context` 分流：
### Inline 模式（默认）
#### Inline 模式（默认）
Skill 的 Prompt 内容被注入为 **UserMessage**，在主对话流中继续执行：
@@ -110,11 +119,12 @@ Skill 的 Prompt 内容被注入为 **UserMessage**，在主对话流中继续
4. 返回 `newMessages`（注入到对话流）+ `contextModifier`（修改权限上下文）
`contextModifier`（第 776 行）做了三件事：
- **工具白名单注入**：将 `allowedTools` 合并到 `alwaysAllowRules.command`
- **模型切换**：`resolveSkillModelOverride()` 处理模型覆盖，保留 `[1m]` 后缀以避免 200K 窗口截断
- **模型切换**：`resolveSkillModelOverride()` 处理模型覆盖
- **努力级别覆盖**：修改 `effortValue`
### Fork 模式（`context: fork`）
#### Fork 模式（`context: fork`）
Skill 在**独立子 Agent** 中执行（`executeForkedSkill`，第 122 行）：
@@ -124,43 +134,42 @@ Skill 在**独立子 Agent** 中执行（`executeForkedSkill`，第 122 行）
4. 结果通过 `extractResultText()` 提取，子 Agent 的全部消息在提取后被释放（`agentMessages.length = 0`）
5. 最终通过 `clearInvokedSkillsForAgent()` 清理状态
Fork 模式适用于需要强隔离的场景（如长时间运行的审查任务），避免污染主对话的上下文。
> [!tip] Fork 模式适用场景
> Fork 模式适用于需要强隔离的场景（如长时间运行的审查任务），避免污染主对话的上下文。
## 权限模型：Safe Properties 白名单
### 权限模型：Safe Properties 白名单
`checkPermissions()`（第 433 行）实现了一个五层权限检查：
```
1. Deny 规则匹配（支持精确匹配和 prefix:* 通配符）
↓ 未命中
2. 远程 canonical Skill 自动放行（EXPERIMENTAL_SKILL_SEARCH + USER_TYPE === 'ant'）
↓ 未命中
3. Allow 规则匹配
↓ 未命中
4. Safe Properties 白名单检查（skillHasOnlySafeProperties，第 911 行）
↓ 有非安全属性
5. Ask 用户确认（附带精确匹配和前缀匹配两条建议规则）
```mermaid
flowchart TD
A["1. Deny 规则匹配\n支持精确匹配和 prefix:* 通配符"] -->|"未命中"| B["2. 远程 canonical Skill 自动放行"]
B -->|"未命中"| C["3. Allow 规则匹配"]
C -->|"未命中"| D["4. Safe Properties 白名单检查\nskillHasOnlySafeProperties"]
D -->|"有非安全属性"| E["5. Ask 用户确认\n附带精确匹配和前缀匹配建议"]
```
**Safe Properties**（`SAFE_SKILL_PROPERTIES`，第 876 行）是一个包含 30 个属性名的白名单（覆盖 `PromptCommand` 和 `CommandBase` 两个类型的所有安全属性）。任何不在白名单中的**有意义的属性值**（排除 `undefined`、`null`、空数组、空对象）都会触发权限请求。这是**正向安全**设计——未来新增的属性默认需要权限。
**Safe Properties**（`SAFE_SKILL_PROPERTIES`，第 876 行）是一个包含 30 个属性名的白名单。任何不在白名单中的**有意义的属性值**（排除 `undefined`、`null`、空数组、空对象）都会触发权限请求。这是**正向安全**设计——未来新增的属性默认需要权限。
## Prompt 预算：1% 上下文窗口的截断策略
### Prompt 预算：1% 上下文窗口的截断策略
Skill 列表注入 System Prompt 时有严格的字符预算（`prompt.ts`）：
- **预算计算**：`contextWindowTokens × 4 chars/token × 1%`（约 8000 字符）
- **单条上限**：`MAX_LISTING_DESC_CHARS = 250` 字符（超出截断为 `…`）
- **预算计算**：`contextWindowTokens * 4 chars/token * 1%`（约 8000 字符）
- **单条上限**：`MAX_LISTING_DESC_CHARS = 250` 字符（超出截断为 `...`）
- **Bundled Skills 不可截断**：它们始终保留完整描述，预算不足时只截断非 bundled 的
- **降级策略**：
1. 尝试完整描述 → 超预算？
2. Bundled 保留完整，非 bundled 均分剩余预算 → 每条描述低于 20 字符？
3. 非 bundled 仅保留名称
**降级策略**：
1. 尝试完整描述 -> 超预算？
2. Bundled 保留完整，非 bundled 均分剩余预算 -> 每条描述低于 20 字符？
3. 非 bundled 仅保留名称
`formatCommandsWithinBudget()`（`prompt.ts:70`）实现了这个三级降级。
## 动态发现与条件激活
### 动态发现与条件激活
### 基于文件路径的动态发现
#### 基于文件路径的动态发现
`discoverSkillDirsForPaths()`（`loadSkillsDir.ts:861`）在文件操作时触发：
@@ -169,18 +178,19 @@ Skill 列表注入 System Prompt 时有严格的字符预算（`prompt.ts`）：
3. 使用 `realpath` 去重，`git check-ignore` 过滤 gitignored 目录
4. 按路径深度排序（**深层优先**），更接近文件的 Skill 优先级更高
### 条件激活（paths frontmatter）
#### 条件激活（paths frontmatter）
带有 `paths` 模式的 Skill 在加载时不会立即可用，而是存入 `conditionalSkills` Map。当被操作的文件路径匹配某个 Skill 的 paths 模式时（使用 `ignore` 库做 gitignore 风格匹配），该 Skill 才被**激活**——从 `conditionalSkills` 移入 `dynamicSkills`。
这意味着一个只在 `*.test.ts` 上激活的测试 Skill，平时完全不可见，只有当 AI 读取或编辑测试文件时才会出现。
> [!tip] 条件激活的意义
> 一个只在 `*.test.ts` 上激活的测试 Skill，平时完全不可见，只有当 AI 读取或编辑测试文件时才会出现。
## 使用频率排名
### 使用频率排名
`recordSkillUsage()`（`skillUsageTracking.ts`）使用指数衰减算法计算 Skill 排名分数：
```
score = usageCount × max(0.5^(daysSinceUse / 7), 0.1)
```text
score = usageCount * max(0.5^(daysSinceUse / 7), 0.1)
```
- **7 天半衰期**：一周前的使用权重减半
@@ -189,7 +199,7 @@ score = usageCount × max(0.5^(daysSinceUse / 7), 0.1)
排名数据持久化在全局配置的 `skillUsage` 字段中。
## 远程技能加载（Experimental）
### 远程技能加载（Experimental）
通过 `EXPERIMENTAL_SKILL_SEARCH` feature flag 控制，支持从远程（AKI/GCS/S3）加载 `_canonical_<slug>` 格式的 Skill：
@@ -197,25 +207,32 @@ score = usageCount × max(0.5^(daysSinceUse / 7), 0.1)
2. `executeRemoteSkill()`（第 970 行）从远程 URL 加载 SKILL.md
3. 支持 `gs://`、`https://`、`s3://` 等 URL 协议
4. 内容经过 frontmatter 剥离、`${CLAUDE_SKILL_DIR}` 替换后直接注入
5. 通过 `addInvokedSkill()` 注册到 compaction 保留状态，确保压缩后仍可恢复
6. 远程 Skill 不经过 `processPromptSlashCommand`——无 `!command` 替换、无 `$ARGUMENTS` 展开
5. 远程 Skill 不经过 `processPromptSlashCommand`——无 `!command` 替换、无 `$ARGUMENTS` 展开
## 完整生命周期总结
### 完整生命周期总结
```mermaid
flowchart TD
A["磁盘 SKILL.md"] --> B["parseFrontmatter()\nparseSkillFrontmatterFields()"]
B --> C["createSkillCommand() -> Command 对象"]
C --> D["去重\nrealpath + seenFileIds"]
D --> E{"是条件 Skill?"}
E -->|"是"| F["conditionalSkills Map\n等待路径匹配激活"]
E -->|"否"| G["getSkillDirCommands() memoize 缓存"]
F --> G
G --> H["getAllCommands()\n合并 local + MCP"]
H --> I["formatCommandsWithinBudget()\n截断后注入 System Prompt"]
I --> J["AI 选择匹配的 Skill"]
J --> K["SkillTool.validateInput()\n名称校验 + 存在性检查"]
K --> L["SkillTool.checkPermissions()\n五层权限检查"]
L --> M["SkillTool.call()\ninline 或 fork 执行"]
M --> N["contextModifier()\n注入 allowedTools + model + effort"]
N --> O["recordSkillUsage()\n更新使用频率排名"]
```
磁盘 SKILL.md
↓ parseFrontmatter()
↓ parseSkillFrontmatterFields() → 16 个字段
↓ createSkillCommand() → Command 对象
↓ 去重（realpath + seenFileIds）
↓ 条件 Skill → conditionalSkills Map（等待路径匹配激活）
↓ getSkillDirCommands() memoize 缓存
↓ getAllCommands() 合并 local + MCP
↓ formatCommandsWithinBudget() → 截断后的 Skill 列表注入 System Prompt
↓ AI 选择匹配的 Skill
↓ SkillTool.validateInput() → 名称校验 + 存在性检查
↓ SkillTool.checkPermissions() → 五层权限检查
↓ SkillTool.call() → inline 或 fork 执行
↓ contextModifier() → 注入 allowedTools + model + effort
↓ recordSkillUsage() → 更新使用频率排名
```
## 关联笔记
- [[custom-agents|自定义 Agent]]
- [[hooks|Hooks 生命周期钩子]]
- [[mcp-configuration|MCP 配置]]
- [[mcp-protocol|MCP 协议]]