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s05: TodoWrite — 没有计划的 Agent,做着做着就偏了

中文 · English · 日本語

s01 → s02 → s03 → s04 → s05s06 → s07 → ... → s20

"没有计划的 agent 走哪算哪" — 先列步骤再动手,长任务更不容易漏项。

Harness 层: 规划 — 让 Agent 在动手之前先想清楚。


问题

给 Agent 一个复杂任务:"把所有 Python 文件改成 snake_case 命名,然后跑测试,修好失败。"

Agent 开始干活,改了 3 个文件,跑了个测试,发现 2 个失败,开始修。修着修着,它忘了最初是"改成 snake_case",测试失败把注意力全吸走了。

对话越长越严重:工具结果不断填满上下文,系统提示的影响力被稀释。一个 10 步重构,做完 1-3 步就开始即兴发挥,因为 4-10 步已经被挤出注意力了。


解决方案

Todo Overview

保留上一章的最小 hook 结构,重点看新增的 todo_write 工具和 reminder 机制。todo_write 本身不做任何实际工作,不能读文件、不能跑命令,只是让 Agent 在动手之前先理清思路。

dispatch 机制不变,新工具仍然走 TOOL_HANDLERS[block.name] 分发。但为了演示 todo reminder,循环里加了一个计数器:连续 3 轮没调 todo_write 就注入一条提醒。


工作原理

todo_write 工具,接收一个带状态的列表,保存在当前进程内存中,同时在终端显示进度:

CURRENT_TODOS: list[dict] = []

def run_todo_write(todos: list) -> str:
    global CURRENT_TODOS
    CURRENT_TODOS = todos

    lines = ["\n## Current Tasks"]
    for t in CURRENT_TODOS:
        icon = {"pending": " ", "in_progress": "▸", "completed": "✓"}[t["status"]]
        lines.append(f"  [{icon}] {t['content']}")
    print("\n".join(lines))
    return f"Updated {len(CURRENT_TODOS)} tasks"

工具定义和其他 5 个工具一起加入 dispatch map:

TOOLS = [
    {"name": "bash",       ...},
    {"name": "read_file",  ...},
    {"name": "write_file", ...},
    {"name": "edit_file",  ...},
    {"name": "glob",       ...},
    # s05: 新增一条
    {"name": "todo_write", "description": "Create and manage a task list ...",
     "input_schema": {
         "type": "object",
         "properties": {
             "todos": {
                 "type": "array",
                 "items": {
                     "type": "object",
                     "properties": {
                         "content": {"type": "string"},
                         "status": {"type": "string", "enum": ["pending", "in_progress", "completed"]},
                     },
                 },
             },
         },
     },
    },
]

TOOL_HANDLERS["todo_write"] = run_todo_write

Nag reminder,模型连续 3 轮没调 todo_write 时,自动注入一条提醒(教学版机制,CC 源码中没有这个固定轮数逻辑):

if rounds_since_todo >= 3 and messages:
    messages.append({
        "role": "user",
        "content": "<reminder>Update your todos.</reminder>",
    })
    rounds_since_todo = 0

Agent 收到任务后的典型流程:先调 todo_write 列出所有步骤(全 pending)→ 做一个步骤,改成 in_progress → 做完改成 completed → 看下一个 pending → 继续。连续 3 轮没有调用 todo_write 时,循环会在下一次 LLM 调用前追加一条 reminder。

关键洞察:todo_write 不给 Agent 增加任何执行能力。它增加的是规划能力


相对 s04 的变更

组件 之前 (s04) 之后 (s05)
工具数量 5 (bash, read, write, edit, glob) 6 (+todo_write)
规划能力 带状态的 TODO 列表 + nag reminder
SYSTEM 提示 通用提示 加入 "先计划再执行" 引导
循环 不变 dispatch 不变,新增 rounds_since_todo 计数器和 reminder 注入

试一下

cd learn-claude-code
python s05_todo_write/code.py

试试这些 prompt:

  1. Refactor s05_todo_write/example/hello.py: add type hints, docstrings, and a main guard(先列 3 步再执行)
  2. Create a Python package under s05_todo_write/example/demo_pkg with __init__.py, utils.py, and tests/test_utils.py
  3. Review Python files under s05_todo_write/example and fix any style issues

观察重点:第一次工具调用是不是 todo_write?TODO 列了几步?执行过程中状态有没有从 pending 变成 in_progress / completed


接下来

Agent 能计划了。但如果一个任务太大,比如"重构整个认证模块",光靠 TODO 列表不够。这个任务本身就是几十个小任务的集合,放在同一个对话里会被上下文淹没。

s06 Subagent → 把大任务拆成子任务,每个子任务派一个独立的 Agent。它们有自己的干净上下文,不会互相污染。

深入 CC 源码

CC 中有两套任务系统并存(tasks.ts:133-139):

  • TodoWrite(V1):一个简单的列表工具,数据在内存 AppState 中维护(TodoWriteTool.ts:65-103)。教学版也保存在进程内存里,退出后清空
  • Task System(V2 = s12):文件持久化、依赖图、并发锁、ownership

切换由 isTodoV2Enabled() 控制。当前源码的实现逻辑:交互式会话中 V2 默认启用,非交互式会话(SDK)中 V1 默认启用;设置 CLAUDE_CODE_ENABLE_TASKS 环境变量可强制启用 V2。注意源码注释 "Force-enable tasks in non-interactive mode" 描述的是 env var 路径的用途,和默认分支的返回值语义不同,阅读时需区分。

教学版省略了真实源码中的 activeForm 字段(utils/todo/types.ts:8-15)。CC 用它给 UI spinner 展示"正在做什么",教学版只有终端输出,不需要这个字段。

教学版的 nag reminder(3 轮未更新就注入提醒)是教学机制。CC 源码中没有固定的"3 轮"逻辑,更接近的是 TodoWriteTool.ts:72-107 中当 3 个以上 todo 全部完成但没有 verification 项时,追加 verification nudge。

Task System 相比 TodoWrite 的核心增量:

  • 文件持久化(Claude 配置目录下 tasks/{taskListId}/{taskId}.json)而非内存列表
  • blockedBy 依赖图而非平铺列表
  • proper-lockfile 并发安全而非无锁
  • 四个独立工具(Create/Get/Update/List)而非一个
  • TaskCreated / TaskCompleted hooks(TaskCreateTool.ts:80-129TaskUpdateTool.ts:231-260)供外部系统集成