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双轨架构:TodoWrite V1 与 Tasks V2

Claude Code 的任务管理并非单一系统,而是两个并存、按运行模式切换的实现:
维度V1: TodoWriteV2: TaskCreate / TaskUpdate / TaskList / TaskGet
启用条件非交互式(pipe/SDK)或 isTodoV2Enabled() 返回 false交互式 REPL(默认)或 CLAUDE_CODE_ENABLE_TASKS=1
存储内存中 AppState.todos[sessionId](Zustand store)文件系统 ~/.claude/tasks/<taskListId>/<id>.json
数据模型{content, status, activeForm} — 扁平三元组{id, subject, description, activeForm, owner, status, blocks[], blockedBy[], metadata} — 完整实体
持久化进程退出即丢失跨进程存活,支持多 Agent 并发访问
并发安全无(单会话单写者)文件锁 + 高水位标记 + TOCTOU 防护
切换逻辑位于 isTodoV2Enabled()src/utils/tasks.ts:133):交互式会话默认启用 V2,SDK/pipe 模式回落 V1。两者互斥——TodoWriteTool.isEnabled 返回 !isTodoV2Enabled(),而 TaskCreateTool.isEnabled 返回 isTodoV2Enabled()

V1:TodoWrite 的极简设计

TodoWrite 本质是一个全量替换操作——每次调用传入完整的 todos[] 数组,完全覆盖之前的状态:
// src/tools/TodoWriteTool/TodoWriteTool.ts — call() 核心逻辑
async call({ todos }, context) {
  const todoKey = context.agentId ?? getSessionId()
  const oldTodos = appState.todos[todoKey] ?? []
  const allDone = todos.every(_ => _.status === 'completed')
  const newTodos = allDone ? [] : todos  // 全部完成则清空列表
  // ... 写入 AppState
}

智能清空与验证推动

一个微妙的设计:当所有任务都 completed 时,newTodos 被设为空数组(而非保留 completed 列表)。这确保 UI 上不会有”已完成”的视觉噪音。 此外,V1 包含一个验证推动(verification nudge)机制:当主线程 Agent 完成 3+ 个任务且没有任何一个是验证步骤时,系统在 tool_result 中追加提示,催促 Agent 派生验证子 Agent:
// 条件:主线程 + 全部完成 + ≥3 项 + 无验证任务
if (allDone && todos.length >= 3 && !todos.some(t => /verif/i.test(t.content))) {
  verificationNudgeNeeded = true
}
// tool_result 中追加:
// "NOTE: You just closed out 3+ tasks and none was a verification step..."
这是防止 Agent “自说自话地宣布完成”的防御性设计——通过结构性推动而非硬约束。

V2:文件系统持久化的任务系统

数据模型

每个任务是一个独立 JSON 文件,路径为 ~/.claude/tasks/<taskListId>/<id>.json
// src/utils/tasks.ts — TaskSchema
{
  id: string,           // 自增整数(1, 2, 3...)
  subject: string,      // 祈使句标题(如 "Fix auth bug")
  description: string,  // 详细描述
  activeForm?: string,  // 进行时形式(如 "Fixing auth bug"),用于 spinner
  owner?: string,       // 认领该任务的 Agent ID/名称
  status: "pending" | "in_progress" | "completed",
  blocks: string[],     // 此任务阻塞哪些任务 ID
  blockedBy: string[],  // 哪些任务 ID 阻塞此任务
  metadata?: Record<string, unknown>  // 任意附加数据
}

任务列表 ID 的解析优先级

getTaskListId() 按 5 级优先级解析任务归属:
  1. CLAUDE_CODE_TASK_LIST_ID 环境变量(显式覆盖)
  2. 进程内 teammate 上下文的 teamName(共享 leader 的任务列表)
  3. CLAUDE_CODE_TEAM_NAME 环境变量(进程级 teammate)
  4. Leader 通过 setLeaderTeamName() 设置的 teamName
  5. getSessionId()(独立会话的兜底)
这意味着多 Agent 团队模式下,所有 teammate 自动共享同一个任务列表,无需额外协调。

ID 分配与高水位标记

任务 ID 是简单的递增整数,但在并发场景下需要防止竞争:
// src/utils/tasks.ts — createTask() 简化
async function createTask(taskListId, taskData) {
  release = await lockfile.lock(lockPath, LOCK_OPTIONS)  // 获取排他锁
  const highestId = await findHighestTaskId(taskListId)   // 读取当前最大 ID
  const id = String(highestId + 1)                        // 递增
  await writeFile(path, JSON.stringify({ id, ...taskData }))
  return id
}
锁配置使用指数退避重试 30 次(总计约 2.6 秒),适配 10+ 并发 Agent 的 swarm 场景。 高水位标记文件 .highwatermark 确保删除任务后 ID 不会被重用——即使任务 #5 被删除,下一个新建任务仍然是 #6。

依赖管理:blocks / blockedBy

任务间的依赖通过双向链表式的 blocks / blockedBy 字段实现:
  • taskA.blocks = ["3"] 表示 “任务 A 完成前,任务 3 不能开始”
  • task3.blockedBy = ["A"] 表示 “任务 3 必须等任务 A 完成”
blockTask() 函数同时维护两端:
// src/utils/tasks.ts — blockTask()
// A blocks B → 更新 A.blocks 加入 B,同时更新 B.blockedBy 加入 A
if (!fromTask.blocks.includes(toTaskId)) {
  await updateTask(taskListId, fromTaskId, { blocks: [...fromTask.blocks, toTaskId] })
}
if (!toTask.blockedBy.includes(fromTaskId)) {
  await updateTask(taskListId, toTaskId, { blockedBy: [...toTask.blockedBy, fromTaskId] })
}
删除任务时,系统自动清理所有指向它的依赖引用(deleteTask() 遍历全部任务移除 blocksblockedBy 中的引用)。

任务认领与并发控制

claimTask() 是 V2 的核心并发原语,支持两种锁定粒度:

1. 任务级锁(默认)

仅锁定目标任务文件,适合单 Agent 场景:
getTask → 检查 owner → 检查 status → 检查 blockedBy → 写入 owner

2. 列表级锁 + Agent 忙碌检查

checkAgentBusy: true 时,锁定整个任务列表目录(.lock 文件),原子化地完成:
listTasks → 检查任务状态 → 检查依赖 → 检查 Agent 是否已拥有其他未完成任务 → 写入 owner
认领失败有 4 种原因:
reason含义
task_not_found任务 ID 不存在
already_claimed已被其他 Agent 认领
already_resolved任务已标记 completed
blockedblockedBy 列表中有未完成的任务
agent_busy该 Agent 已拥有其他未完成任务(仅 checkAgentBusy 模式)

Agent 团队的任务生命周期

在 swarms 模式下,任务系统的生命周期是这样的:
Leader 创建团队

Leader 用 TaskCreate 创建任务(status=pending, owner=undefined)

Leader 用 TaskUpdate 设置依赖关系(addBlocks/addBlockedBy)

Teammate 调用 TaskList → 发现可认领的任务

Teammate 调用 TaskUpdate(taskId, {status: "in_progress"})
         → 自动设置 owner 为 teammate 名称
         → Leader 通过 mailbox 收到 task_assignment 通知

Teammate 完成工作 → TaskUpdate(taskId, {status: "completed"})
         → tool_result 提示 "Call TaskList to find your next available task"
         → 依赖此任务的其他任务自动解锁

Teammate 异常退出 → unassignTeammateTasks()
         → 未完成任务被重置为 pending + owner=undefined
         → Leader 收到通知并重新分配

Hooks 集成

TaskCreate 和 TaskUpdate 都集成了 hooks 系统:
  • 创建时executeTaskCreatedHooks — 外部钩子可以阻断任务创建(blockingError 导致任务被立即删除)
  • 完成时executeTaskCompletedHooks — 外部钩子可以阻断任务标记为完成
这允许外部系统(CI、审批流)参与任务状态机。

activeForm:终端 UX 的细节

每个任务有两个文案字段:
  • subject:祈使句,用于任务列表展示(“Fix auth bug”)
  • activeForm:进行时形式,用于 spinner 动画(“Fixing auth bug…”)
activeForm 缺省时,spinner 回退显示 subject。这个看似微小的设计确保了用户在等待时看到的是”正在做什么”而非”要做什么”。

Plan Mode 与任务系统的配合

Plan Mode(计划模式)和任务系统是互补但独立的机制:
  1. Plan Mode 限制工具集为只读(搜索、阅读),迫使 AI 先理解再行动
  2. AI 在 Plan Mode 中用 TaskCreate 建立任务列表
  3. 用户审批后退出 Plan Mode
  4. AI 按 blockedBy 拓扑序逐项执行,每项用 TaskUpdate 标记进度
shouldDefer: true 属性确保这些工具调用不会触发权限确认弹窗——任务管理操作始终自动批准,因为它们不产生副作用。