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tags: [Skills, SkillTool, 技能系统, Prompt, Claude-Code]
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create time: 2026-06-09 22:30
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# Skills 技能系统 - Prompt 即能力的架构哲学
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## 概述
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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。
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## 正文
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### Tool vs Skill：本质差异
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| | Tool | Skill |
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| 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） |
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| 触发方式 | AI 自主选择 | 用户 `/skill-name` 或 AI 通过 `SkillTool` 自动匹配 |
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| 本质 | TypeScript 执行逻辑 | **Prompt + 权限配置**的声明式封装 |
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| 注册位置 | `src/tools.ts` -> `getTools()` | `src/commands.ts` -> `getCommands()` |
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| 执行器 | 各 Tool 的 `call()` 方法 | `SkillTool.call()` -> 两条分支（inline / fork） |
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> [!info] 核心洞见
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> 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。
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### Skill 的五个来源与加载链路
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#### 1. 内置命令（Built-in Commands）
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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`）。
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#### 2. Bundled Skills（编译时打包）
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通过 `registerBundledSkill()`（`src/skills/bundledSkills.ts:53`）在模块初始化时注册。关键特性：
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- **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
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- **闭包级 memoize**：并发调用共享同一个 extraction promise，避免竞态写入
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- 来源标记为 `source: 'bundled'`，在 Prompt 预算中享有**不可截断**的特权
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#### 3. 磁盘 Skills（`.claude/skills/`）
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由 `loadSkillsFromSkillsDir()`（`src/skills/loadSkillsDir.ts:407`）加载，这是最重要的加载路径：
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```text
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管理策略: $MANAGED_DIR/.claude/skills/ (policySettings)
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用户全局: ~/.claude/skills/ (userSettings)
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项目级: .claude/skills/ (projectSettings, 向上遍历至 home)
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附加目录: --add-dir 指定的路径下 .claude/skills/
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```
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**加载协议**：只识别 `skill-name/SKILL.md` 目录格式，不再支持单文件 `.md`。
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加载流程：
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1. `readdir` 扫描目录 -> 仅保留 `isDirectory()` 或 `isSymbolicLink()` 的条目
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2. 在每个子目录中查找 `SKILL.md`，未找到则跳过
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3. `parseFrontmatter()` 解析 YAML 头部，提取 `whenToUse`、`allowedTools`、`context` 等字段
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4. `parseSkillFrontmatterFields()`（第 185 行）统一解析 16 个 frontmatter 字段
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5. `createSkillCommand()`（第 270 行）构造 `Command` 对象
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**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。
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#### 4. MCP Skills（动态发现）
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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'`。
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> [!warning] 安全边界
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> 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。
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#### 5. Legacy Commands（`/commands/` 目录）
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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。
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### Frontmatter 字段全景
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一个 `SKILL.md` 的完整 frontmatter（`parseSkillFrontmatterFields`，第 185 行）：
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```yaml
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name: code-review # 显示名称（覆盖目录名）
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description: 系统性代码审查 # 描述（或从 Markdown 首段提取）
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when_to_use: "用户说审查代码、找 bug" # AI 自动匹配依据
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allowed-tools: # 工具白名单
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- Read
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- Grep
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- Glob
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argument-hint: "<file-or-directory>" # 参数提示
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arguments: [path] # 声明式参数名（用于 $ARGUMENTS 替换）
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model: opus # 模型覆盖
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effort: high # 努力级别
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context: fork # 执行模式：inline（默认）| fork
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agent: code-reviewer # 指定 Agent 定义文件
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user-invocable: true # 用户是否可 /调用
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disable-model-invocation: false # 禁止 AI 自主调用
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version: "1.0" # 版本号
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paths: # 条件激活的文件路径模式
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- "src/**/*.ts"
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hooks: # Hook 配置
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PreToolUse:
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- command: ["echo", "checking"]
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shell: ["bash"] # Shell 执行环境
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```
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解析后有 16 个字段被提取，其中 `allowedTools`、`model`、`effort` 在执行时动态修改 `toolPermissionContext`。
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### 两条执行路径：Inline vs Fork
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SkillTool（`packages/builtin-tools/src/tools/SkillTool/SkillTool.ts:332`）在 `call()` 中根据 `command.context` 分流：
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#### Inline 模式（默认）
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Skill 的 Prompt 内容被注入为 **UserMessage**，在主对话流中继续执行：
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1. `processPromptSlashCommand()` 处理参数替换（`$ARGUMENTS`）和 shell 命令展开（`` !`...` ``）
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2. `${CLAUDE_SKILL_DIR}` 被替换为 Skill 所在目录的绝对路径
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3. `${CLAUDE_SESSION_ID}` 被替换为当前会话 ID
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4. 返回 `newMessages`（注入到对话流）+ `contextModifier`（修改权限上下文）
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`contextModifier`（第 776 行）做了三件事：
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- **工具白名单注入**：将 `allowedTools` 合并到 `alwaysAllowRules.command`
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- **模型切换**：`resolveSkillModelOverride()` 处理模型覆盖
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- **努力级别覆盖**：修改 `effortValue`
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#### Fork 模式（`context: fork`）
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Skill 在**独立子 Agent** 中执行（`executeForkedSkill`，第 122 行）：
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1. `prepareForkedCommandContext()` 构建隔离的 Agent 定义和 Prompt
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2. `runAgent()` 启动子 Agent 循环，拥有独立的 token 预算
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3. 通过 `onProgress` 回调报告工具使用进度
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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`）
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5. 最终通过 `clearInvokedSkillsForAgent()` 清理状态
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> [!tip] Fork 模式适用场景
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> 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。
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### 权限模型：Safe Properties 白名单
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`checkPermissions()`（第 433 行）实现了一个五层权限检查：
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```mermaid
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flowchart TD
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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"]
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B -->|"未命中"| C["3. Allow 规则匹配"]
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C -->|"未命中"| D["4. Safe Properties 白名单检查\nskillHasOnlySafeProperties"]
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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"]
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```
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**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。
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### Prompt 预算：1% 上下文窗口的截断策略
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Skill 列表注入 System Prompt 时有严格的字符预算（`prompt.ts`）：
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- **预算计算**：`contextWindowTokens * 4 chars/token * 1%`（约 8000 字符）
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- **单条上限**：`MAX_LISTING_DESC_CHARS = 250` 字符（超出截断为 `...`）
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- **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
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**降级策略**：
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1. 尝试完整描述 -> 超预算？
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2. Bundled 保留完整，非 bundled 均分剩余预算 -> 每条描述低于 20 字符？
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3. 非 bundled 仅保留名称
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`formatCommandsWithinBudget()`（`prompt.ts:70`）实现了这个三级降级。
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### 动态发现与条件激活
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#### 基于文件路径的动态发现
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`discoverSkillDirsForPaths()`（`loadSkillsDir.ts:861`）在文件操作时触发：
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1. 从被操作的文件路径开始，**向上遍历**至 CWD（不包含 CWD 本身）
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2. 在每层查找 `.claude/skills/` 目录
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3. 使用 `realpath` 去重，`git check-ignore` 过滤 gitignored 目录
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4. 按路径深度排序（**深层优先**），更接近文件的 Skill 优先级更高
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#### 条件激活（paths frontmatter）
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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`。
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> [!tip] 条件激活的意义
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> 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。
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### 使用频率排名
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`recordSkillUsage()`（`skillUsageTracking.ts`）使用指数衰减算法计算 Skill 排名分数：
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```text
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score = usageCount * max(0.5^(daysSinceUse / 7), 0.1)
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- **7 天半衰期**：一周前的使用权重减半
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- **最低 0.1 保底**：避免老但高频使用的 Skill 完全沉底
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- **60 秒去抖**：同一 Skill 在 1 分钟内的多次调用只计一次，减少文件 I/O
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排名数据持久化在全局配置的 `skillUsage` 字段中。
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### 远程技能加载（Experimental）
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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：
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1. `validateInput()` 中 `stripCanonicalPrefix()` 拦截 canonical 名称
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2. `executeRemoteSkill()`（第 970 行）从远程 URL 加载 SKILL.md
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3. 支持 `gs://`、`https://`、`s3://` 等 URL 协议
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4. 内容经过 frontmatter 剥离、`${CLAUDE_SKILL_DIR}` 替换后直接注入
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5. 远程 Skill 不经过 `processPromptSlashCommand`——无 `!command` 替换、无 `$ARGUMENTS` 展开
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### 完整生命周期总结
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```mermaid
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flowchart TD
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A["磁盘 SKILL.md"] --> B["parseFrontmatter()\nparseSkillFrontmatterFields()"]
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B --> C["createSkillCommand() -> Command 对象"]
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C --> D["去重\nrealpath + seenFileIds"]
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D --> E{"是条件 Skill?"}
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E -->|"是"| F["conditionalSkills Map\n等待路径匹配激活"]
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E -->|"否"| G["getSkillDirCommands() memoize 缓存"]
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F --> G
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G --> H["getAllCommands()\n合并 local + MCP"]
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H --> I["formatCommandsWithinBudget()\n截断后注入 System Prompt"]
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I --> J["AI 选择匹配的 Skill"]
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J --> K["SkillTool.validateInput()\n名称校验 + 存在性检查"]
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K --> L["SkillTool.checkPermissions()\n五层权限检查"]
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L --> M["SkillTool.call()\ninline 或 fork 执行"]
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M --> N["contextModifier()\n注入 allowedTools + model + effort"]
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N --> O["recordSkillUsage()\n更新使用频率排名"]
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```
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## 关联笔记
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- [[custom-agents|自定义 Agent]]
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- [[hooks|Hooks 生命周期钩子]]
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- [[mcp-configuration|MCP 配置]]
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- [[mcp-protocol|MCP 协议]]
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