ai-agent-book 精选快照（<2MB 代码与文档，来自 github.com/bojieli/ai-agent-book）

2026-08-20 13:12:50 +00:00
commit b119135836
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@@ -0,0 +1,368 @@
+"""
+自我进化 Agent（Alita 式）。
+
+只预定义五个基础工具：
+    web_search / read_webpage / code_interpreter / create_tool / search_tools
+没有任何领域工具。Agent 必须：
+    分析任务 → 识别能力缺口 → web_search 找库/API → read_webpage 读文档
+    → code_interpreter 沙箱测试 → create_tool 封装入库 → 用新工具完成任务。
+再次遇到同类任务时，应先 search_tools 复用已有工具，而非重新搜索创建。
+
+模型：OpenAI SDK，默认 gpt-5.6-luna，function calling。
+可通过 LLM_PROVIDER=openai|moonshot|ark 切换（三者均为 OpenAI 兼容接口）；
+若对应 Key 缺失但设置了 OPENROUTER_API_KEY，则自动改走 OpenRouter 兜底。
+"""
+
+import json
+import os
+
+from openai import OpenAI
+
+try:
+    from dotenv import load_dotenv
+    load_dotenv()
+except ImportError:
+    pass
+
+import base_tools
+from tool_manager import ToolLibrary, normalize_schema
+
+# --------------------------------------------------------------------------- #
+# LLM 客户端（OpenAI / Moonshot / ARK 都是 OpenAI 兼容接口）
+# --------------------------------------------------------------------------- #
+_PROVIDERS = {
+    "openai": ("OPENAI_API_KEY", None, "gpt-5.6-luna"),
+    "moonshot": ("MOONSHOT_API_KEY", "https://api.moonshot.cn/v1", "kimi-k3"),
+    "ark": ("ARK_API_KEY", "https://ark.cn-beijing.volces.com/api/v3", "doubao-seed-1-6-250615"),
+}
+
+OPENROUTER_BASE_URL = "https://openrouter.ai/api/v1"
+
+
+def _to_openrouter_model(model: str) -> str:
+    """把常见模型名映射到 OpenRouter 命名空间。"""
+    if not model:
+        return "openai/gpt-5.6-luna"
+    if "/" in model:
+        return model
+    if model.startswith("gpt-"):
+        return "openai/" + model
+    if model.startswith("claude-"):
+        return "anthropic/claude-opus-4.8"
+    return "openai/gpt-5.6-luna"
+
+
+def build_client():
+    provider = os.environ.get("LLM_PROVIDER", "openai").lower()
+    key_env, base_url, default_model = _PROVIDERS.get(provider, _PROVIDERS["openai"])
+    model = os.environ.get("LLM_MODEL", default_model)
+    api_key = os.environ.get(key_env)
+    # 统一兜底：provider 自己的 Key 缺失，但有 OPENROUTER_API_KEY 时改走 OpenRouter
+    if not api_key and os.environ.get("OPENROUTER_API_KEY"):
+        client = OpenAI(api_key=os.environ["OPENROUTER_API_KEY"], base_url=OPENROUTER_BASE_URL)
+        return client, _to_openrouter_model(model)
+    if not api_key:
+        raise RuntimeError(
+            f"missing {key_env} in environment (provider={provider})；"
+            f"也未设置 OPENROUTER_API_KEY（OpenRouter 可作为统一兜底）。"
+        )
+    client = OpenAI(api_key=api_key, base_url=base_url) if base_url else OpenAI(api_key=api_key)
+    return client, model
+
+
+SYSTEM_PROMPT = """你是一个「自我进化」智能体（Alita 式）。你只有五个基础工具：
+web_search、read_webpage、code_interpreter、create_tool、search_tools。
+你没有任何现成的领域工具（没有查股价、查字幕之类的工具）。你的使命是：为缺失的能力
+**构建可复用的工具**，让自己越用越强，而不是每次都手工临时凑一个答案。
+
+必须严格遵守下面的固定流水线：
+
+第 0 步（复用优先）：先调用 **search_tools** 检查工具库里是否已有能完成任务的工具。
+    - 如果命中：直接调用那个已封装的工具得到数据并作答。**禁止**再调用 web_search / create_tool
+      重新造轮子。这是「工具复用」，务必这样做。
+    - 如果没有命中：进入下面第 1-5 步「进化」流程。
+
+进化流程（当工具库没有可用工具时）：
+1. 用 web_search 搜索能**编程调用**的**开源 Python 库**。搜索关键词要用「open source python
+   library」「python package」这类词，而不是「API」——在线 API 往往要注册 key。很多数据
+   （包括金融行情）都有无需 key、pip 安装后直接调用、自动从公开数据源抓取的成熟开源库，
+   优先找这类库。
+2. 用 read_webpage 阅读候选库的 README / PyPI 页 / 文档，了解安装方式和调用方法。
+   read_webpage 只用于「读文档」，不要用它去抓取最终答案数字。
+3. 用 code_interpreter 在沙箱里**真实运行代码**验证该库可行（用 pip_install 安装依赖）。
+   **强约束**：优先选择「完全无需 API key、pip 安装后即可离线调用」的 Python 库；
+   凡是需要注册申请 key（如需要 apikey/token 参数）的在线 API，一律跳过，换免费无 key 的库。
+   「验证成功」的唯一标准是：你的测试代码用 print 打印出了**真实的价格数字**（不是占位符、
+   不是报错、不是空输出）。只有 print 出真实数据，才算验证通过；绝不编造数据，也不要轻易放弃。
+4. 验证成功后，用 create_tool 把它封装成一个**通用、可复用**的标准工具。
+   工具必须参数化（例如按 ticker 参数查询任意股票，而不是把某只股票写死），命名要通用
+   （如 get_stock_price，而不是 get_nvidia_price），description 用通用描述，方便日后复用命中。
+   code 中定义 def run(**kwargs) 并 return 结构化结果。工具内部**必须真正调用**你上一步验证
+   通过的那个库来现取数据。
+   调用 create_tool 时**务必带上 test_args**（一组示例入参）：系统会用它在注册前真跑一次
+   run(**test_args)「存前验证」，只有跑通才准入库——这能挡住跑不通的坏工具污染工具库。
+   注意：验证通过后**必须**执行本步 create_tool 再作答，不能跳过封装直接回答。
+5. 调用你刚 create_tool 创建的那个工具，拿到**真实数据**来回答用户。
+
+硬性要求（违反即视为失败）：
+- 对于「获取实时/结构化数据」类任务，你**不允许**仅凭 read_webpage 抓到的某个网页数字直接作答；
+  必须走「找库→测试→封装工具→调用工具」这条路，因为只有这样才能复用且可靠。
+- **严禁编造数据**：绝不能在工具代码里写死价格/日期等数字，绝不能用「模拟数据 / 示例数据 /
+  mock」。工具必须在运行时通过库真正获取当前数据。如果你还没有用 code_interpreter
+  真正 print 出真实数字，就**不许**调用 create_tool。
+- 若始终找不到可用的免费库，就如实说明失败原因，也**不要**编造一个数字答案。
+- 用中文回答最终结论，并说明数据来源（用了哪个库/工具）。"""
+
+
+# --------------------------------------------------------------------------- #
+# 基础工具的 function-calling schema
+# --------------------------------------------------------------------------- #
+BASE_TOOL_SCHEMAS = [
+    {
+        "type": "function",
+        "function": {
+            "name": "web_search",
+            "description": "用 DuckDuckGo 搜索网页，返回标题/URL/摘要。用于寻找开源库或公开 API。",
+            "parameters": {
+                "type": "object",
+                "properties": {
+                    "query": {"type": "string", "description": "搜索关键词"},
+                    "num_results": {"type": "integer", "description": "返回结果数(1-10)", "default": 6},
+                },
+                "required": ["query"],
+            },
+        },
+    },
+    {
+        "type": "function",
+        "function": {
+            "name": "read_webpage",
+            "description": "抓取网页并抽取正文文本，用于阅读 README 或 API 文档。",
+            "parameters": {
+                "type": "object",
+                "properties": {"url": {"type": "string", "description": "网页 URL"}},
+                "required": ["url"],
+            },
+        },
+    },
+    {
+        "type": "function",
+        "function": {
+            "name": "code_interpreter",
+            "description": "在子进程沙箱中执行 Python 代码来验证方案；可用 pip_install 先安装第三方库。返回 stdout/stderr。",
+            "parameters": {
+                "type": "object",
+                "properties": {
+                    "code": {"type": "string", "description": "要执行的 Python 代码"},
+                    "pip_install": {
+                        "type": "array", "items": {"type": "string"},
+                        "description": "执行前需要 pip 安装的包名列表，可选",
+                    },
+                },
+                "required": ["code"],
+            },
+        },
+    },
+    {
+        "type": "function",
+        "function": {
+            "name": "create_tool",
+            "description": "把一个已验证可行的功能封装为标准工具并持久化到工具库。code 中必须定义 def run(**kwargs)。",
+            "parameters": {
+                "type": "object",
+                "properties": {
+                    "name": {"type": "string", "description": "工具名(合法 Python 标识符)"},
+                    "description": {"type": "string", "description": "工具用途描述，供日后检索"},
+                    "parameters": {
+                        "type": "object",
+                        "description": "该工具的参数 JSON Schema (type=object, properties, required)",
+                    },
+                    "code": {"type": "string", "description": "工具实现，必须包含 def run(**kwargs) 并 return 可 JSON 序列化结果"},
+                    "test_args": {
+                        "type": "object",
+                        "description": "一组用于「存前验证」的示例入参：注册前会用它真跑一次 run(**test_args)，"
+                                       "只有成功返回才准入库。强烈建议提供，以挡住跑不通的坏工具。",
+                    },
+                },
+                "required": ["name", "description", "parameters", "code"],
+            },
+        },
+    },
+    {
+        "type": "function",
+        "function": {
+            "name": "search_tools",
+            "description": "在工具库中按关键词检索已有工具，用于复用。动手上网前必须先调用它。",
+            "parameters": {
+                "type": "object",
+                "properties": {"query": {"type": "string", "description": "检索关键词，如 'stock price'"}},
+                "required": ["query"],
+            },
+        },
+    },
+]
+
+
+class SelfEvolvingAgent:
+    def __init__(self, verbose: bool = True, allow_create: bool = True, model: str | None = None):
+        self.client, self.model = build_client()
+        if model:  # CLI/调用方可覆盖模型名（优先级高于 LLM_MODEL 环境变量）
+            self.model = model
+        self.library = ToolLibrary()
+        self.verbose = verbose
+        # 是否允许「自我进化」中的造工具动作。False 时移除 create_tool 能力，
+        # 用于对照演示「没有造工具能力时只能复用/无法完成」的差异。
+        self.allow_create = allow_create
+        self.trajectory = []  # 记录动作轨迹，便于「证明工具复用」
+        self._verified_real_data = False  # 本轮任务是否已用 code_interpreter 打印出真实数据
+        self._created_tool = False         # 本轮是否创建了工具
+        self._used_library_tool = False    # 本轮是否复用了库中已封装的工具
+        # 已「解锁」的工具库工具：只有经 search_tools 检索命中（或刚 create_tool 新建）后，
+        # 才把它暴露为可调用函数。这样能强制「先 search_tools 复用」的流程，而非绕过检索直接调用。
+        self._unlocked = set()
+
+    # ------------------------------------------------------------------ #
+    def _tools(self):
+        """暴露给模型的工具 = 五个基础工具 + 本轮已解锁（经 search_tools 命中或刚创建）的工具。"""
+        base = BASE_TOOL_SCHEMAS
+        if not self.allow_create:  # 关闭造工具能力：不把 create_tool 暴露给模型
+            base = [s for s in base if s["function"]["name"] != "create_tool"]
+        dynamic = []
+        for rec in self.library.list_tools():
+            if rec["name"] not in self._unlocked:
+                continue
+            dynamic.append(
+                {
+                    "type": "function",
+                    "function": {
+                        "name": rec["name"],
+                        "description": "[已封装工具] " + rec["description"],
+                        "parameters": normalize_schema(rec["parameters"]),
+                    },
+                }
+            )
+        return base + dynamic
+
+    def _log(self, *a):
+        if self.verbose:
+            print(*a, flush=True)
+
+    # ------------------------------------------------------------------ #
+    def _dispatch(self, name: str, args: dict) -> dict:
+        """执行一次工具调用，并记录轨迹。"""
+        self.trajectory.append(name)
+        if name == "web_search":
+            return base_tools.web_search(args.get("query", ""), args.get("num_results", 6))
+        if name == "read_webpage":
+            return base_tools.read_webpage(args.get("url", ""))
+        if name == "code_interpreter":
+            res = base_tools.code_interpreter(args.get("code", ""), args.get("pip_install"))
+            # 记录：跑通且有真实输出，才认为已完成「真实数据验证」
+            if res.get("success") and res.get("stdout", "").strip():
+                self._verified_real_data = True
+            return res
+        if name == "create_tool":
+            if not self.allow_create:
+                return {"success": False, "error": "本次运行禁用了造工具能力（--no-create）。"}
+            code = args.get("code", "")
+            # 反幻觉守卫 1：必须先用 code_interpreter 打印出真实数据，才允许封装工具
+            if not self._verified_real_data:
+                return {
+                    "success": False,
+                    "error": "尚未验证真实数据：请先用 code_interpreter 真正调用库并 print 出"
+                             "真实数字，验证通过后再封装工具。不要用未经验证或编造的数据封装工具。",
+                }
+            # 反幻觉守卫 2：拒绝含「模拟/示例/写死数据」气味的工具代码
+            lowered = code.lower()
+            if any(k in lowered for k in ("mock", "模拟", "示例数据", "sample data", "fake", "dummy")):
+                return {
+                    "success": False,
+                    "error": "工具代码疑似包含模拟/示例/写死数据。工具必须在运行时通过库真正获取"
+                             "数据，请改用真实的库调用后重新提交。",
+                }
+            res = self.library.create_tool(
+                args.get("name", ""), args.get("description", ""),
+                args.get("parameters", {}), code, args.get("test_args"),
+            )
+            if res.get("success"):
+                self._created_tool = True
+                self._unlocked.add(res["name"])  # 新建后立即解锁，便于本轮直接调用
+            return res
+        if name == "search_tools":
+            res = self.library.search_tools(args.get("query", ""))
+            for t in res.get("tools", []):  # 命中的工具解锁为可调用函数（工具复用）
+                self._unlocked.add(t["name"])
+            return res
+        # 否则：调用一个已封装的工具（工具复用）
+        if self.library.get_tool(name) is not None:
+            self._used_library_tool = True
+            return self.library.execute_tool(name, args)
+        return {"success": False, "error": f"unknown tool: {name}"}
+
+    # ------------------------------------------------------------------ #
+    def run(self, task: str, max_steps: int = 20) -> str:
+        self._verified_real_data = False
+        self._created_tool = False
+        self._used_library_tool = False
+        self._unlocked = set()
+        nudges = 0  # 已发出的「请先封装工具」提醒次数（限次，避免死循环）
+        messages = [
+            {"role": "system", "content": SYSTEM_PROMPT},
+            {"role": "user", "content": task},
+        ]
+        self._log(f"\n{'='*70}\n[任务] {task}\n{'='*70}")
+
+        for step in range(max_steps):
+            resp = self.client.chat.completions.create(
+                model=self.model, messages=messages,
+                tools=self._tools(), tool_choice="auto", temperature=0,
+            )
+            msg = resp.choices[0].message
+            messages.append(msg.model_dump(exclude_none=True))
+
+            if not msg.tool_calls:
+                # 进化守卫：若已用库验证出真实数据，却既没封装工具、也没复用工具就想直接作答，
+                # 强制它先 create_tool 把能力固化下来（这正是「自我进化」的关键动作）。
+                if (
+                    self._verified_real_data
+                    and not self._created_tool
+                    and not self._used_library_tool
+                    and nudges < 2
+                ):
+                    nudges += 1
+                    self._log("\n[进化守卫] 已验证真实数据但未封装工具，提醒模型先 create_tool。")
+                    messages.append(
+                        {
+                            "role": "user",
+                            "content": "你已经用真实数据验证了方案，但还没有把它封装成可复用工具。"
+                            "请**先调用 create_tool**（通用命名、按 ticker 参数化、内部真正调用该库），"
+                            "然后调用你新建的工具得到真实数据再作答。",
+                        }
+                    )
+                    continue
+                self._log(f"\n[最终回答]\n{msg.content}")
+                return msg.content or ""
+
+            for tc in msg.tool_calls:
+                fname = tc.function.name
+                try:
+                    fargs = json.loads(tc.function.arguments or "{}")
+                except json.JSONDecodeError:
+                    fargs = {}
+                self._log(f"\n[step {step+1}] 调用工具 -> {fname}  args={_short(fargs)}")
+                result = self._dispatch(fname, fargs)
+                self._log(f"           结果: {_short(result)}")
+                messages.append(
+                    {
+                        "role": "tool",
+                        "tool_call_id": tc.id,
+                        "content": json.dumps(result, ensure_ascii=False, default=str)[:8000],
+                    }
+                )
+
+        return "(达到最大步数上限)"
+
+
+def _short(obj, n: int = 240) -> str:
+    s = json.dumps(obj, ensure_ascii=False, default=str)
+    return s if len(s) <= n else s[:n] + f"...(+{len(s)-n} chars)"