架构

SkinFlow 采用模块化、可扩展的架构构建，支持灵活的多智能体系统。本指南深入探讨系统架构和设计原则。

系统概览

SkinFlow 遵循分层架构，分离关注点并支持可扩展性：

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                         应用层                                   │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐ │
│  │   聊天界面   │  │   Web 应用   │  │   API       │  │   CLI       │ │
│  │   接口      │  │   接口      │  │   网关      │  │   工具      │ │
│  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────┘ │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                      SkinFlow 核心层                           │
│  ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│  │                   多智能体系统                              │ │
│  │  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐       │ │
│  │  │  规划       │  │ 子智能体    │  │ 协调        │       │ │
│  │  │  智能体     │  │ 管理器      │  │ 系统        │       │ │
│  │  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────┘       │ │
│  └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│                                                                 │
│  ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│  │                    核心服务                                  │ │
│  │  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐       │ │
│  │  │    LLM      │  │   内存      │  │    工具      │       │ │
│  │  │ 抽象层      │  │   系统      │  │   注册表     │       │ │
│  │  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────┘       │ │
│  └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                      基础设施层                                │
│  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐ │
│  │   回退      │  │   虚拟      │  │   流        │  │   事件      │ │
│  │   管理器     │  │ 文件系统    │  │ 引擎        │  │   系统      │ │
│  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────┘ │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                       存储层                                   │
│  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐ │
│  │ PostgreSQL  │  │   SQLite    │  │    Redis    │  │   文件      │ │
│  │   (生产)     │  │   (开发)    │  │  (缓存)     │  │  (本地)     │ │
│  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

核心组件

1. 多智能体系统

规划智能体

规划智能体负责：

任务分析：理解用户请求和要求
任务分解：将复杂任务分解为可管理的子任务
计划生成：创建具有依赖关系的执行计划
进度监控：跟踪任务完成情况并处理失败

javascript

// 规划智能体工作流
class PlanningAgent {
  async analyzeRequest(request) {
    // 理解用户意图和要求
    return this.extractIntent(request)
  }

  async decomposeTask(task) {
    // 将复杂任务分解为子任务
    return this.generateSubtasks(task)
  }

  async createPlan(subtasks) {
    // 创建具有依赖关系的执行计划
    return this.scheduleTasks(subtasks)
  }

  async monitorExecution(plan) {
    // 跟踪进度并处理失败
    return this.updatePlanStatus(plan)
  }
}

子智能体管理器

管理专业化智能体及其执行：

智能体注册表：维护可用智能体及其能力
智能体选择：为任务选择合适的智能体
资源管理：为智能体分配资源
生命周期管理：处理智能体的创建和销毁

javascript

class SubAgentManager {
  constructor() {
    this.agents = new Map()
    this.capabilities = new Map()
  }

  async registerAgent(agent) {
    // 注册智能体及其能力
    this.agents.set(agent.id, agent)
    this.capabilities.set(agent.id, agent.getCapabilities())
  }

  async selectAgent(task) {
    // 为任务选择最佳智能体
    return this.findBestMatch(task, this.capabilities)
  }

  async executeTask(agent, task) {
    // 使用选定的智能体执行任务
    return agent.execute(task)
  }
}

协调系统

处理智能体间的通信和协调：

消息路由：在智能体之间路由消息
同步：协调并发智能体操作
冲突解决：解决智能体之间的冲突
结果聚合：组合多个智能体的结果

2. 核心服务

LLM 抽象层

为不同的 LLM 提供商提供统一接口：

javascript

class LLMService {
  constructor(config) {
    this.provider = this.createProvider(config.provider, config)
  }

  async chat(messages, options = {}) {
    return this.provider.chat(messages, options)
  }

  async stream(messages, options = {}) {
    return this.provider.stream(messages, options)
  }

  createProvider(provider, config) {
    switch (provider) {
      case 'openai':
        return new OpenAIProvider(config)
      case 'anthropic':
        return new AnthropicProvider(config)
      case 'http':
        return new HTTPProvider(config)
      default:
        throw new Error(`不支持的提供商: ${provider}`)
    }
  }
}

内存系统

管理短期和长期内存：

javascript

class MemorySystem {
  constructor(config) {
    this.shortTerm = new ShortTermMemory(config.shortTerm)
    this.longTerm = new LongTermMemory(config.longTerm)
    this.semanticSearch = new SemanticSearch(config.search)
  }

  async store(memory) {
    // 存储到短期和长期内存
    await this.shortTerm.store(memory)
    await this.longTerm.store(memory)
  }

  async retrieve(query, options = {}) {
    // 使用语义搜索从内存中检索
    return this.semanticSearch.search(query, options)
  }

  async consolidate() {
    // 将重要内存从短期移动到长期
    const memories = await this.shortTerm.getImportantMemories()
    await this.longTerm.storeBatch(memories)
  }
}

工具注册表

管理可用工具及其执行：

javascript

class ToolRegistry {
  constructor() {
    this.tools = new Map()
    this.permissions = new Map()
  }

  async registerTool(tool) {
    // 注册工具并进行安全检查
    this.validateTool(tool)
    this.tools.set(tool.name, tool)
    this.permissions.set(tool.name, tool.permissions || [])
  }

  async executeTool(name, params, context) {
    // 执行工具并进行权限检查
    await this.checkPermission(name, context.userId, 'execute')
    const tool = this.tools.get(name)
    return await tool.execute(params, context)
  }
}

3. 基础设施层

回退管理器

处理错误恢复和回退机制：

javascript

class FallbackManager {
  constructor(config) {
    this.strategies = config.strategies || []
    this.circuitBreaker = new CircuitBreaker(config.circuitBreaker)
  }

  async executeWithFallback(operation, context) {
    try {
      return await this.circuitBreaker.execute(operation, context)
    } catch (error) {
      return await this.handleFallback(error, context)
    }
  }

  async handleFallback(error, context) {
    // 尝试回退策略
    for (const strategy of this.strategies) {
      try {
        return await strategy.execute(error, context)
      } catch (fallbackError) {
        continue
      }
    }
    throw error
  }
}

虚拟文件系统

提供安全的文件操作：

javascript

class VirtualFileSystem {
  constructor(config) {
    this.basePath = config.basePath
    this.allowedPaths = config.allowedPaths || []
    this.sandbox = config.enableSandbox
  }

  async readFile(path, options = {}) {
    // 带路径验证的安全文件读取
    this.validatePath(path)
    return await fs.readFile(this.resolvePath(path), options)
  }

  async writeFile(path, content, options = {}) {
    // 带权限检查的安全文件写入
    this.validatePath(path)
    await this.checkWritePermission(path)
    return await fs.writeFile(this.resolvePath(path), content, options)
  }
}

流引擎

处理实时流处理：

javascript

class StreamEngine {
  constructor() {
    this.streams = new Map()
    this.processors = new Map()
  }

  async createStream(request, options = {}) {
    // 为实时处理创建新流
    const stream = new TransformStream()
    this.streams.set(request.id, stream)
    this.processStream(request, stream)
    return stream
  }

  async processStream(request, stream) {
    // 使用流输出处理请求
    const processor = this.getProcessor(request.type)
    for await (const chunk of processor.process(request)) {
      stream.write(chunk)
    }
    stream.end()
  }
}

数据流

请求处理流程

用户请求
    ↓
规划智能体（任务分析和分解）
    ↓
子智能体管理器（智能体选择）
    ↓
智能体执行（工具集成）
    ↓
内存系统（上下文管理）
    ↓
结果聚合和响应
    ↓
用户响应

内存管理流程

用户交互
    ↓
短期内存（会话上下文）
    ↓
内存整合（重要 → 长期）
    ↓
长期内存（持久存储）
    ↓
语义搜索（智能检索）
    ↓
上下文增强（未来交互）

工具执行流程

智能体请求
    ↓
工具注册表（验证）
    ↓
权限检查（安全）
    ↓
工具执行（沙盒化）
    ↓
结果处理
    ↓
智能体响应

安全架构

权限系统

基于角色的访问控制：不同用户的不同访问级别
工具权限：对工具执行的细粒度控制
资源限制：防止资源滥用和 DoS 攻击

沙盒化

进程隔离：工具在隔离环境中运行
路径限制：有限的文件系统访问
网络控制：受限制的网络访问

数据保护

加密：静态和传输中的数据
审计日志：所有操作的完整审计跟踪
数据保留：可配置的数据保留策略

性能考虑

缓存策略

LLM 响应缓存：缓存 LLM 响应以减少 API 调用
内存缓存：缓存频繁访问的内存
工具结果缓存：缓存工具执行结果

资源管理

连接池：重用数据库和 API 连接
内存管理：高效的内存使用和垃圾回收
并发控制：限制并发操作以防止过载

可扩展性

水平扩展：支持多个实例
负载均衡：在实例间分配负载
优雅降级：在重负载下保持功能

扩展点

自定义智能体

javascript

class CustomAgent extends BaseAgent {
  async execute(task) {
    // 自定义智能体实现
    return await this.processTask(task)
  }

  getCapabilities() {
    return ['custom-task', 'data-processing']
  }
}

自定义工具

javascript

class CustomTool extends BaseTool {
  async execute(params, context) {
    // 自定义工具实现
    return await this.performOperation(params, context)
  }
}

自定义内存后端

javascript

class CustomMemoryBackend extends BaseMemoryBackend {
  async store(memory) {
    // 自定义存储实现
  }

  async retrieve(query) {
    // 自定义检索实现
  }
}

监控和可观察性

指标收集

性能指标：响应时间、成功率、资源使用
业务指标：任务完成、用户满意度、错误率
系统健康：内存使用、CPU 使用、磁盘空间

日志记录

结构化日志：JSON 格式日志，便于解析
日志级别：调试、信息、警告、错误，可配置级别
日志聚合：集中式日志收集和分析

追踪

请求追踪：跨系统跟踪请求
分布式追踪：跨多个服务追踪请求
性能分析：识别瓶颈和优化机会

下一步

配置 - 了解配置选项
API 参考 - 详细的 API 文档
示例 - 实际实现

架构 ​

系统概览 ​

核心组件 ​

1. 多智能体系统 ​

规划智能体 ​

子智能体管理器 ​

协调系统 ​

2. 核心服务 ​

LLM 抽象层 ​

内存系统 ​

工具注册表 ​

3. 基础设施层 ​

回退管理器 ​

虚拟文件系统 ​

流引擎 ​

数据流 ​

请求处理流程 ​

内存管理流程 ​

工具执行流程 ​

安全架构 ​

权限系统 ​

沙盒化 ​

数据保护 ​

性能考虑 ​

缓存策略 ​

资源管理 ​

可扩展性 ​

扩展点 ​

自定义智能体 ​

自定义工具 ​

自定义内存后端 ​

监控和可观察性 ​

指标收集 ​

日志记录 ​

追踪 ​

下一步 ​

架构

系统概览

核心组件

1. 多智能体系统

规划智能体

子智能体管理器

协调系统

2. 核心服务

LLM 抽象层

内存系统

工具注册表

3. 基础设施层

回退管理器

虚拟文件系统

流引擎

数据流

请求处理流程

内存管理流程

工具执行流程

安全架构

权限系统

沙盒化

数据保护

性能考虑

缓存策略

资源管理

可扩展性

扩展点

自定义智能体

自定义工具

自定义内存后端

监控和可观察性

指标收集

日志记录

追踪

下一步