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tags: [LAN, pipes, 实现, TCP, UDP, beacon, NDJSON]
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create time: 2026-06-09 22:30
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# LAN Pipes — 技术实现文档
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## 概述
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面向开发者的 LAN Pipes 实现细节，涵盖 TCP 扩展、UDP beacon、Hook 架构、NDJSON 协议和跨机器 attach 流程。用户指南见 [[claude-code-best/docs/features/lan-pipes]]。
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## 正文
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### 架构
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```mermaid
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flowchart LR
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subgraph MachineA["Machine A (192.168.50.22)"]
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A1["PipeServer"]
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A2["UDS: ~/.claude/pipes/cli-abc.sock"]
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A3["TCP: 0.0.0.0:random"]
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A4["LanBeacon"]
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A5["UDP 224.0.71.67:7101"]
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A6["usePipeIpc hook"]
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end
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subgraph MachineB["Machine B (192.168.50.27)"]
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B1["PipeServer"]
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B2["UDS: ~/.claude/pipes/cli-def.sock"]
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B3["TCP: 0.0.0.0:random"]
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B4["LanBeacon"]
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B5["UDP 224.0.71.67:7101"]
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||
B6["usePipeIpc hook"]
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end
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A3 <-->|"TCP"| B3
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A5 <-->|"UDP mcast"| B5
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```
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### Feature Flag
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`LAN_PIPES` — 在 `scripts/dev.ts` 和 `build.ts` 的 `DEFAULT_FEATURES` 中启用。
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> [!warning]
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> 所有 LAN 代码路径通过 `feature('LAN_PIPES')` 编译时门控。`feature()` 只能在 `if` 或三元中使用（Bun 编译时常量约束）。
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### 核心文件
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| 文件 | 说明 |
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| `src/utils/pipeTransport.ts` | PipeServer/PipeClient（UDS + TCP 双模式） |
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| `src/utils/lanBeacon.ts` | UDP multicast beacon + module singleton |
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| `src/utils/ndjsonFramer.ts` | 共享 NDJSON socket 帧解析 |
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| `src/utils/pipeRegistry.ts` | 文件注册表 + `mergeWithLanPeers()` |
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| `src/utils/peerAddress.ts` | 地址解析（uds/bridge/tcp scheme） |
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| `src/utils/pipePermissionRelay.ts` | 权限转发 + `setPipeRelay`/`getPipeRelay` singleton |
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| `src/hooks/usePipeIpc.ts` | 生命周期 hook（从 REPL.tsx 提取） |
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| `src/hooks/usePipeRelay.ts` | 消息回传 hook |
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| `src/hooks/usePipePermissionForward.ts` | 权限转发 hook |
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| `src/hooks/usePipeRouter.ts` | 输入路由 hook |
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| `src/hooks/useMasterMonitor.ts` | slave 注册表 + 消息订阅 |
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### PipeServer TCP 扩展
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`src/utils/pipeTransport.ts`
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#### 类型
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```typescript
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export type PipeTransportMode = 'uds' | 'tcp'
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export type TcpEndpoint = { host: string; port: number }
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export type PipeServerOptions = { enableTcp?: boolean; tcpPort?: number }
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```
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#### PipeServer 变更
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- `setupSocket(socket)` — 从 start() 提取的共享方法，UDS 和 TCP 共用
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- `start(options?)` — 可选启用 TCP，port=0 让 OS 分配
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- 内部维护两个 `net.Server`，共享同一组 `clients: Set<Socket>` 和 `handlers`
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- `tcpAddress` getter 暴露 TCP 端口
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- `close()` 同时关闭两个 server
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socket 帧解析使用 `attachNdjsonFramer()` from `ndjsonFramer.ts`（替代原先 3 份重复代码）。
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#### PipeClient 变更
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- 构造函数新增可选 `TcpEndpoint` 参数
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- `connect()` 根据 tcpEndpoint 分派到 `connectTcp()` 或 `connectUds()`
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- TCP 不需要文件存在轮询，直接建连
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### LAN Beacon
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`src/utils/lanBeacon.ts`
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#### 协议参数
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| 参数 | 值 |
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| Multicast 组 | `224.0.71.67` |
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| 端口 | `7101` |
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| 广播间隔 | `3000ms` |
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| Peer 超时 | `15000ms` |
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| TTL | `1` |
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#### Announce 包
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```typescript
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type LanAnnounce = {
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proto: 'claude-pipe-v1'
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pipeName: string
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machineId: string
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hostname: string
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ip: string
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tcpPort: number
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role: 'main' | 'sub'
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ts: number
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}
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```
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#### API
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```typescript
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class LanBeacon extends EventEmitter {
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constructor(announce: Omit<LanAnnounce, 'proto' | 'ts'>)
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start(): void
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stop(): void
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getPeers(): Map<string, LanAnnounce> // 防御性拷贝
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updateAnnounce(partial): void // 使用 spread（不可变更新）
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on('peer-discovered', (peer: LanAnnounce) => void)
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on('peer-lost', (pipeName: string) => void)
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}
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```
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#### 存储
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module-level singleton：`getLanBeacon()` / `setLanBeacon()`。不挂在 Zustand state 上（避免 `setState` 展开时丢失引用）。
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#### 网卡绑定
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`addMembership(group, localIp)` + `setMulticastInterface(localIp)` 指定 LAN 网卡。解决 Windows 上 WSL/Docker 虚拟网卡劫持 multicast 的问题。
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### Hook 架构
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从 REPL.tsx 提取的 ~830 行 Pipe IPC 代码：
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#### usePipeIpc（生命周期）
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`src/hooks/usePipeIpc.ts`（623 行）
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在 REPL.tsx 顶层通过 feature-gated require 加载：
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```typescript
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const usePipeIpc = feature('UDS_INBOX')
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? require('../hooks/usePipeIpc.js').usePipeIpc
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: () => undefined;
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// 组件内
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usePipeIpc({ store, handleIncomingPrompt });
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```
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内部使用 **lazy getter** 函数加载依赖（避免循环依赖导致 Bun 运行时崩溃）：
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```typescript
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const pt = () => require('../utils/pipeTransport.js')
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const pr = () => require('../utils/pipeRegistry.js')
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const mm = () => require('./useMasterMonitor.js')
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// ...
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```
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`import type` 用于静态类型（不会触发模块加载）。
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#### 四个阶段函数
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| 函数 | 职责 |
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| `initPipeServer` | 角色判定 + server 创建 + beacon 启动 |
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| `registerMessageHandlers` | ping、attach、prompt、permission、detach 五个 handler |
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| `runMainHeartbeat` | cleanup + 发现 + auto-attach + 清理死连接 |
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| `runSubHeartbeat` | 检测 main 是否存活，死亡则接管或独立 |
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#### usePipeRelay（消息回传）
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`src/hooks/usePipeRelay.ts`（38 行）
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提供 `relayPipeMessage()` 和 `pipeReturnHadErrorRef`。relay 函数通过 `getPipeRelay()` module singleton 读取（替代 `globalThis.__pipeSendToMaster`）。
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#### usePipePermissionForward（权限转发）
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`src/hooks/usePipePermissionForward.ts`（159 行）
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订阅 `subscribePipeEntries()`，处理：
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- `permission_request` -> 解析 payload -> 查找 tool -> 加入确认队列
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- `permission_cancel` -> 从队列移除
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- `stream/error/done` -> 转为系统消息显示（含 role + IP 标签）
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#### usePipeRouter（输入路由）
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`src/hooks/usePipeRouter.ts`（130 行）
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提供 `routeToSelectedPipes(input): boolean`。读取 `selectedPipes` + `routeMode`，逐个发送到已连接目标。通知显示 `[role] hostname/ip`（LAN peer）或 `[role]`（本机）。
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### Registry 并行探测
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`src/utils/pipeRegistry.ts`
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#### getAliveSubs()
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```typescript
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export async function getAliveSubs(): Promise<PipeRegistrySub[]> {
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const registry = await readRegistry()
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const results = await Promise.all(
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registry.subs.map(sub =>
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isPipeAlive(sub.pipeName, 1000).then(alive => alive ? sub : null)
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)
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)
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return results.filter(Boolean)
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}
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```
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#### cleanupStaleEntries()
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两阶段：
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1. **无锁并行探测**：`Promise.all` 探测 main + 所有 subs
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2. **短暂持锁写入**：`acquireLock()` -> 重新读取 -> 应用变更 -> 写入 -> `releaseLock()`
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持锁时间从 N 秒降至 ~10ms。
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#### getMachineId()
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Windows/macOS 使用 `execFile`（异步），不阻塞主线程。结果缓存，仅首次调用执行。
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### NDJSON 协议
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#### 消息类型
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| 类型 | 方向 | 数据 |
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| `ping` / `pong` | 双向 | 无 |
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| `attach_request` | M->S | `meta: { machineId }` |
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| `attach_accept` / `attach_reject` | S->M | `data: reason` |
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| `detach` | M->S | 无 |
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| `prompt` | M->S | `data: prompt_text` |
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| `prompt_ack` | S->M | `data: 'accepted'` |
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| `stream` | S->M | `data: partial_text` |
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| `done` | S->M | 无 |
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| `error` | 双向 | `data: error_message` |
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| `permission_request` | S->M | `data: JSON(PipePermissionRequestPayload)` |
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| `permission_response` | M->S | `data: JSON(PipePermissionResponsePayload)` |
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| `permission_cancel` | M->S | `data: JSON({ requestId, reason })` |
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#### 帧格式
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每行一个 JSON 对象，`\n` 分隔：
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```
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{"type":"ping","from":"cli-abc","ts":"2026-04-11T00:00:00.000Z"}\n
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{"type":"prompt","data":"检查 git status","from":"cli-abc"}\n
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```
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### 跨机器 Attach 流程
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```mermaid
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sequenceDiagram
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participant CLI-B as CLI-B (192.168.50.27)
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participant CLI-A as CLI-A (192.168.50.22)
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CLI-B->>CLI-B: 心跳循环
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CLI-B->>CLI-B: beacon.getPeers() 发现 CLI-A
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CLI-B->>CLI-A: connectToPipe() -> PipeClient.connectTcp()
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CLI-B->>CLI-A: attach_request { machineId }
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CLI-A->>CLI-A: isLanPeer = (machineId !== myMachineId) -> true
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CLI-A->>CLI-B: attach_accept
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||
CLI-B->>CLI-B: addSlaveClient() -> role='master'
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```
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关键：跨机器 attach 不要求对方是 sub 角色。通过 `machineId` 区分 LAN peer。
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### SendMessageTool TCP 支持
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`packages/builtin-tools/src/tools/SendMessageTool/SendMessageTool.ts`
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- `to` 字段支持 `tcp:host:port` 格式
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- `checkPermissions`：`tcp:` scheme 返回 `behavior: 'ask'`，`classifierApprovable: false`
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- `call()`：创建临时 `PipeClient` -> connect -> send -> disconnect
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### 测试
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| 文件 | 测试数 | 覆盖 |
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| `lanBeacon.test.ts` | 7 | socket 初始化、announce、peer 发现/过滤/清理 |
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| `peerAddress.test.ts` | 8 | scheme 解析、parseTcpTarget、端口范围验证 |
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| `pipePermissionRelay.test.ts` | 2 | setPipeRelay singleton、权限请求/响应 |
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| `pipeTransport.test.ts` | 2 | UDS 基础行为 |
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| `useMasterMonitor.test.ts` | 5 | slave 注册/移除、事件发射 |
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全量：2190 pass / 0 fail
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### 已知限制
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1. **TCP 无认证** — 同 LAN 内知道端口号即可连接
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2. **Beacon 明文广播** — IP/hostname/machineId 未 hash
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3. **单网卡选择** — `getLocalIp()` 返回首个非内部 IPv4，可能选到 VPN
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4. **端口随机** — 每次启动不同端口，依赖 beacon 发现
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5. **SendMessageTool 每次创建新连接** — 未复用已有 slave client
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### 后续改进方向
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1. HMAC-SHA256 TCP 握手认证
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2. machineId hash 后再广播
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3. 多网卡选择（优先 RFC 1918 地址）
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4. 固定端口范围配置
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5. TLS 加密传输
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6. SendMessageTool 复用已连接的 slave client
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## 关联笔记
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- [[claude-code-best/docs/features/lan-pipes]]
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- [[claude-code-best/docs/features/uds-inbox]]
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||
- [[claude-code-best/docs/features/pipes-and-lan]]
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