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单轮 vs 多轮:架构层面的差异

  • 单轮(一次 Agentic Loop):query() 函数的一次完整执行——组装上下文 → 调 API → 处理工具调用 → 循环直到结束
  • 多轮(一个 Session):QueryEngine 类管理的一次会话——跨越数十轮 submitMessage() 调用,持续数小时
QueryEnginesrc/QueryEngine.ts:186)是单轮 Agentic Loop 之上的会话编排器,它管理的状态远不止消息列表:
QueryEngine 内部状态
├── mutableMessages: Message[]         ← 完整对话历史,跨 turn 累积
├── readFileState: FileStateCache      ← 已读文件内容缓存,避免重复读取
├── totalUsage: NonNullableUsage       ← 累计 token 消耗(input/output/cache)
├── permissionDenials: SDKPermissionDenial[]  ← 权限拒绝记录
├── discoveredSkillNames: Set<string>  ← 当前 turn 已发现的 skill
└── abortController: AbortController   ← 会话级中断控制

QueryEngine 的核心方法:submitMessage()

每次用户输入一条消息,REPL 或 SDK 调用 submitMessage(),它会执行完整的 turn 初始化链路:
// src/QueryEngine.ts:211 — 简化的 submitMessage 流程
async *submitMessage(prompt, options?): AsyncGenerator<SDKMessage> {
  // 1. 清除 turn 级追踪状态
  this.discoveredSkillNames.clear()
  
  // 2. 解析模型(用户可能中途切换了模型)
  const mainLoopModel = userSpecifiedModel
    ? parseUserSpecifiedModel(userSpecifiedModel)
    : getMainLoopModel()
  
  // 3. 动态组装 System Prompt(每次 turn 都重新构建)
  const { defaultSystemPrompt, userContext, systemContext } =
    await fetchSystemPromptParts({ tools, mainLoopModel, mcpClients })
  
  // 4. 包装权限检查(追踪每次拒绝)
  const wrappedCanUseTool = async (tool, input, ...) => {
    const result = await canUseTool(tool, input, ...)
    if (result.behavior !== 'allow') {
      this.permissionDenials.push({ tool_name: tool.name, ... })
    }
    return result
  }
  
  // 5. 调用核心 query() 函数执行 agentic loop
  yield* query({
    systemPrompt, messages: this.mutableMessages,
    tools, model: mainLoopModel, ...
  })
}
关键设计:submitMessage()async *Generator——它逐步 yield SDKMessage,让调用方(REPL/SDK)能实时展示进度,而不是等整个 turn 结束。

会话持久化:JSONL Transcript

每次对话事件都被追加写入 transcript 文件(src/utils/sessionStorage.ts):

存储路径

~/.claude/projects/<project-hash>/<session-id>.jsonl
  • project-hashgetProjectDir(originalCwd) 生成,同一项目目录的会话归入同一子目录
  • 每条记录是一行 JSON(JSONL 格式),支持追加写入而不需要读取-修改-写入整个文件
  • 读取上限为 50MB(MAX_TRANSCRIPT_READ_BYTES),防止超大会话导致 OOM

Transcript 写入器

TranscriptWritersrc/utils/sessionStorage.ts:1200+)是一个写队列,确保并发的消息追加不会互相覆盖:
写入流程:
  appendEntryToFile(sessionId, entry)

  ensureCurrentSessionFile()   ← 懒初始化:首次写入时才创建文件

  序列化为 JSON + 换行符

  appendFile(path, line)       ← 原子追加

  如果配置了远程持久化:
    persistToRemote(sessionId, entry)
      ├── CCR v2: internalEventWriter('transcript', entry)
      └── v1 Ingress: sessionIngress.appendSessionLog(...)

会话恢复链路

--resume 参数触发的恢复流程(src/main.tsx:3620+):
1. 解析 resume 参数:
   ├── UUID 格式 → getTranscriptPathForSession(uuid)
   ├── .jsonl 文件路径 → 直接使用
   └── boolean → 最近一次会话的 picker
   
2. loadTranscriptFromFile(path)
   ├── 按 JSONL 行解析
   ├── 过滤出消息类型记录
   └── 重建 Message[] 数组

3. 恢复上下文状态:
   ├── restoreCostStateForSession(sessionId)  ← 恢复累计费用
   ├── 恢复 agentSetting(用户选择的 Agent 类型)
   └── 如果有 --rewind-files,恢复文件到指定消息时的快照

4. 创建 QueryEngine({ initialMessages: restoredMessages })
   └── 从恢复的消息继续对话

成本追踪:从 API Usage 到美元

成本追踪贯穿三个模块,形成完整的记录→累计→展示链路:

记录层:API 响应中的 Usage

每个 message_delta 事件携带 usage 字段(input_tokensoutput_tokenscache_creation_input_tokenscache_read_input_tokens)。accumulateUsage() 将增量 usage 累加到会话总量。

累计层:cost-tracker.ts

// src/cost-tracker.ts — StoredCostState 数据模型
type StoredCostState = {
  totalCostUSD: number                       // 累计美元花费
  totalAPIDuration: number                   // API 调用总时长(含重试)
  totalAPIDurationWithoutRetries: number     // 不含重试的纯推理时间
  totalToolDuration: number                  // 工具执行总时长
  totalLinesAdded: number                    // 代码增加行数
  totalLinesRemoved: number                  // 代码删除行数
  modelUsage: { [modelName: string]: ModelUsage }  // 按模型分拆的用量
}
addToTotalSessionCost() 根据模型定价计算每次 API 调用的费用,累计到 totalCostUSD。按模型的 ModelUsage 支持在同一会话中切换模型后分别统计。

持久化:跨重启保留

// 每次会话结束时保存到项目配置
saveCurrentSessionCosts(sessionId)
projectConfig.lastCost = totalCostUSD
projectConfig.lastSessionId = sessionId
projectConfig.lastModelUsage = modelUsage

预算熔断

QueryEngineConfig.maxBudgetUsd 提供了会话级的硬性预算上限。在 REPL 中,当累计费用超过 $5 时(src/screens/REPL.tsx:2208),弹出费用提醒对话框——这不是硬性阻断,而是”软提醒”。

模型热切换

在一个会话中切换模型不会丢失对话历史——因为 mutableMessages 与模型选择是解耦的:
/model sonnet → setMainLoopModelOverride('claude-sonnet-4-20250514')

下一次 submitMessage() 开始时:

parseUserSpecifiedModel(userSpecifiedModel)
  → 返回新的模型配置

fetchSystemPromptParts({ mainLoopModel: newModel })
  → System Prompt 根据新模型能力重新组装

query({ model: newModel, messages: this.mutableMessages })
  → 使用完整历史 + 新模型继续对话
切换模型时,contextWindowTokensmaxOutputTokens 也会根据新模型的规格重新计算——例如从 Sonnet 切换到 Opus 时,上下文窗口可能从 200K 变为 1M。

文件快照与回滚

fileHistoryMakeSnapshot()src/utils/fileHistory.ts)在 AI 每次修改文件前自动保存当前内容。快照绑定到具体的 message.id,使得 --rewind-files <user-message-id> 可以精确恢复到对话中任意时间点的文件状态——这比 git 更细粒度(git 只追踪已提交的内容)。