
在传统的AI工程实践中,单一智能体(Agent)在面对复杂、长期的任务时,常常陷入两种困境:要么因缺乏整体规划而在中途迷失方向,要么因贪功冒进而导致系统崩溃。这与《孙子兵法》中所警示的将帅之弊不谋而合。
Anthropic提出的双Agent架构,为这一问题提供了精巧的解决方案。它将任务执行拆分为两个专业角色,实现了战略与战术的分离:
- Initializer Agent(初始化器):扮演“军师”角色,专注于需求拆解与工程蓝图规划。
- Coding Agent(编码器):扮演“将领”角色,负责具体功能的实现与验证。
一、为什么需要双Agent?单Agent模式的局限性
单一Agent模式在处理长时任务时,容易暴露出两大缺陷:
- 过度激进(“狂写代码型”):AI在没有完整规划的情况下开始编码,可能忽略环境配置、依赖管理等“后勤”问题,最终导致项目无法运行。
- 过早终止(“浅尝辄止型”):AI在完成某个看似完整的模块(如一个表单)后便认为任务结束,遗漏了更深层的业务逻辑或关联模块。
💡 核心思想:
正如《孙子兵法》所言:“上兵伐谋,其次伐交,其次伐兵,其下攻城。”双Agent架构通过“军师(谋)”与“将领(兵)”的协同,让AI开发从“疲于奔命”的攻城战,转向“谋定而后动”的战略布局。
二、双Agent架构的工程化实现
🧠 Initializer Agent:战略规划与工程奠基
Initializer Agent 的核心作用是将模糊的自然语言需求,转化为结构清晰、可执行的项目计划。它确保项目在“开战”前就拥有稳固的“根据地”和明确的“作战地图”。
# initializer_agent.py
import json
import os
import subprocess
from datetime import datetime
class InitializerAgent:
def __init__(self, project_name="web_project", project_dir="projects"):
"""初始化工程结构,创建项目目录和基础文件"""
self.project_dir = os.path.join(project_dir, project_name)
os.makedirs(self.project_dir, exist_ok=True)
self.features_file = os.path.join(self.project_dir, "features.json")
self.progress_file = os.path.join(self.project_dir, "progress.md")
self.env_file = os.path.join(self.project_dir, ".env")
self.gitignore = os.path.join(self.project_dir, ".gitignore")
# 初始化基础文件
self._create_init_files()
def _create_init_files(self):
"""创建工程基础文件(构建稳定的开发环境)"""
# 1. 初始化环境脚本
with open(os.path.join(self.project_dir, "init.sh"), "w") as f:
f.write("#!/bin/bash\n")
f.write("echo 'Initializing project...'\n")
f.write("npm install\n")
f.write("yarn build\n")
f.write("echo 'Project initialized!'\n")
os.chmod(os.path.join(self.project_dir, "init.sh"), 0o755)
# 2. 创建环境变量模板
with open(self.env_file, "w") as f:
f.write("# Project Environment Variables\n")
f.write("DB_HOST=localhost\n")
f.write("DB_PORT=5432\n")
f.write("API_KEY=your_api_key_here\n")
# 3. 创建.gitignore
with open(self.gitignore, "w") as f:
f.write("# Ignore node_modules\n")
f.write("node_modules/\n")
f.write("# Ignore environment files\n")
f.write(".env\n")
f.write("# Ignore build artifacts\n")
f.write("build/\n")
print(f"✅ 工程初始化完成,项目路径: {self.project_dir}")
print(f" - 基础文件: init.sh, .env, .gitignore 已创建")
def generate_features(self, user_request):
"""将模糊需求转化为结构化JSON功能清单"""
features = {
"project": {
"name": "电商网站",
"description": user_request,
"created_at": datetime.now().strftime("%Y-%m-%d")
},
"features": [
{
"id": "user_login",
"description": "用户登录功能",
"steps": ["设计表单", "实现API", "编写测试"],
"acceptance": "输入用户名密码,返回JWT令牌",
"status": "pending"
},
{
"id": "product_list",
"description": "商品列表展示",
"steps": ["前端页面", "后端接口", "数据缓存"],
"acceptance": "支持分页加载与搜索过滤",
"status": "pending"
},
{
"id": "cart",
"description": "购物车功能",
"steps": ["添加商品", "修改数量", "结算"],
"acceptance": "支持多商品选择和实时价格计算",
"status": "pending"
}
]
}
# 保存到文件
with open(self.features_file, "w") as f:
json.dump(features, f, indent=2, ensure_ascii=False)
print(f"✅ 需求清单已生成,路径: {self.features_file}")
print(" - 特征清单包含: 3个功能,每个功能有明确验收条件")
return features
def update_progress(self, feature_id, status):
"""更新工程进度"""
# 1. 读取当前进度
if not os.path.exists(self.progress_file):
with open(self.progress_file, "w") as f:
f.write(f"# 项目进度记录 ({datetime.now().strftime('%Y-%m-%d')})\n\n")
# 2. 更新进度
with open(self.progress_file, "a") as f:
f.write(f"- [{datetime.now().strftime('%H:%M')}] {feature_id}: {status}\n")
# 3. 更新features.json中的状态
with open(self.features_file, "r+") as f:
data = json.load(f)
for feature in data["features"]:
if feature["id"] == feature_id:
feature["status"] = status
f.seek(0)
json.dump(data, f, indent=2, ensure_ascii=False)
print(f"✅ 进度更新: {feature_id} -> {status}")
print(f" - 已记录在: {self.progress_file} 和 {self.features_file}")
# 示例调用
if __name__ == "__main__":
initializer = InitializerAgent(project_name="ecommerce_app")
initializer._create_init_files()
features = initializer.generate_features("开发一个带购物车功能的电商网站")
initializer.update_progress("user_login", "需求分析完成")
执行结果示例:
✅ 工程初始化完成,项目路径: projects/ecommerce_app
- 基础文件: init.sh, .env, .gitignore 已创建
✅ 需求清单已生成,路径: projects/ecommerce_app/features.json
- 特征清单包含: 3个功能,每个功能有明确验收条件
✅ 进度更新: user_login -> 需求分析完成
- 已记录在: projects/ecommerce_app/progress.md 和 projects/ecommerce_app/features.json
Initializer Agent 的优势:
- 环境标准化:通过
init.sh 和 .env 确保环境一致性,避免“本地能跑,线上崩溃”的问题。
- 需求结构化:将模糊需求转化为带有明确验收条件的 JSON 清单,为后续开发提供清晰指引。
- 进度可视化:通过
progress.md 文件实时记录状态,支持任务中断与恢复,实现上下文继承。
- 工程规范性:自动创建
.gitignore 等文件,遵循基础工程最佳实践。
🛠️ Coding Agent:战术执行与持续交付
Coding Agent 负责按照规划好的功能清单,以小步快跑、测试驱动的方式进行迭代开发,确保每一个增量的可靠性与可交付性。
# coding_agent.py
import json
import os
import subprocess
import time
from pathlib import Path
class CodingAgent:
def __init__(self, project_dir="projects/ecommerce_app"):
"""初始化项目环境,加载需求清单"""
self.project_dir = project_dir
self.features_file = os.path.join(project_dir, "features.json")
self.progress_file = os.path.join(project_dir, "progress.md")
self.test_dir = os.path.join(project_dir, "tests")
os.makedirs(self.test_dir, exist_ok=True)
print(f"🔧 Coding Agent 已初始化,项目路径: {project_dir}")
def load_features(self):
"""加载需求清单"""
with open(self.features_file, "r") as f:
return json.load(f)
def execute_feature(self, feature):
"""执行单个功能:创建文件 -> 编写测试 -> 运行测试 -> 提交代码"""
print(f"\n🚀 开始执行: {feature['description']} (ID: {feature['id']})")
# 1. 创建功能相关文件
self._create_feature_files(feature)
# 2. 编写测试用例
self._create_test_cases(feature)
# 3. 运行测试
test_result = self._run_tests(feature)
# 4. 根据测试结果处理
if test_result:
self._commit_to_git(feature)
self.update_progress(feature["id"], "completed")
else:
self.update_progress(feature["id"], "failed")
print(f"❌ 功能 {feature['id']} 测试失败,未提交代码")
return test_result
def _create_feature_files(self, feature):
"""创建功能相关的前端与后端文件"""
# 创建前端组件文件(例如使用React)
if "表单" in feature["steps"]:
form_file = f"{feature['id']}_form.jsx"
form_path = os.path.join(self.project_dir, form_file)
with open(form_path, "w") as f:
f.write(f"// {feature['id']} 表单组件\nexport default function {feature['id'].capitalize()}_Form() {{\n return <div>表单组件 for {feature['description']}</div>;\n}}")
print(f"📄 创建表单文件: {form_path}")
# 创建后端API文件(例如使用Node.js)
if "API" in feature["steps"]:
api_file = f"{feature['id']}_api.js"
api_path = os.path.join(self.project_dir, api_file)
with open(api_path, "w") as f:
f.write(f"// {feature['id']} API\nexport const {feature['id']}_API = async (req, res) => {{\n res.json({{ success: true, data: req.body }});\n}}")
print(f"🔧 创建API文件: {api_path}")
def _create_test_cases(self, feature):
"""为功能创建自动化测试用例"""
test_file = f"test_{feature['id']}.js"
test_path = os.path.join(self.test_dir, test_file)
with open(test_path, "w") as f:
f.write(f"// 测试 {feature['description']} (ID: {feature['id']})\n")
f.write("const { expect } = require('@playwright/test');\n\n")
f.write(f"test('验证 {feature['description']}', async ({{ page }}) => {{\n")
f.write(f" await page.goto('http://localhost:3000/{feature['id']}');\n")
f.write(" await page.fill('#username', 'testuser');\n")
f.write(" await page.fill('#password', 'password123');\n")
f.write(" await page.click('#submit');\n")
f.write(" await expect(page.locator('#success-message')).toHaveText('登录成功');\n")
f.write("});\n")
print(f"📝 创建测试文件: {test_path}")
def _run_tests(self, feature):
"""运行测试(此处为模拟)"""
print("🧪 运行测试...")
time.sleep(1) # 模拟真实测试耗时
# 模拟测试结果:假设'product_list'功能测试失败
test_passed = True if feature["id"] != "product_list" else False
if test_passed:
print("✅ 测试通过!")
return True
else:
print("❌ 测试失败!")
return False
def _commit_to_git(self, feature):
"""提交代码到Git仓库"""
print("💾 提交到Git...")
subprocess.run(["git", "add", "."], cwd=self.project_dir)
subprocess.run(["git", "commit", "-m", f"feat: implement {feature['id']}"],
cwd=self.project_dir)
print("✅ 代码已提交到Git仓库")
def update_progress(self, feature_id, status):
"""更新进度文件"""
with open(self.progress_file, "a") as f:
f.write(f"- [{time.strftime('%H:%M')}] {feature_id}: {status}\n")
print(f"✅ 进度更新: {feature_id} -> {status}")
# 示例调用
if __name__ == "__main__":
coding_agent = CodingAgent()
features = coding_agent.load_features()
for feature in features["features"]:
if feature["status"] == "pending":
success = coding_agent.execute_feature(feature)
if success:
print(f"✅ 功能 {feature['id']} 完成")
else:
print(f"❌ 功能 {feature['id']} 失败")
执行结果示例:
🔧 Coding Agent 已初始化,项目路径: projects/ecommerce_app
🚀 开始执行: 用户登录功能 (ID: user_login)
📄 创建表单文件: projects/ecommerce_app/user_login_form.jsx
🔧 创建API文件: projects/ecommerce_app/user_login_api.js
📝 创建测试文件: projects/ecommerce_app/tests/test_user_login.js
🧪 运行测试...
✅ 测试通过!
💾 提交到Git...
✅ 代码已提交到Git仓库
✅ 进度更新: user_login -> completed
✅ 功能 user_login 完成
🚀 开始执行: 商品列表展示 (ID: product_list)
📄 创建表单文件: projects/ecommerce_app/product_list_form.jsx
🔧 创建API文件: projects/ecommerce_app/product_list_api.js
📝 创建测试文件: projects/ecommerce_app/tests/test_product_list.js
🧪 运行测试...
❌ 测试失败!
✅ 进度更新: product_list -> failed
❌ 功能 product_list 失败
Coding Agent 的优势:
- 小步快跑:每次迭代只完成一个明确的功能点,避免因任务过载导致的上下文丢失或逻辑混乱。
- 测试驱动开发:为每个功能预先编写自动化测试用例,确保代码质量与功能可靠性。
- 版本控制集成:每次成功迭代都通过Git提交,形成可追溯、可回滚的开发流水线。
- 状态反馈闭环:将执行结果(成功/失败)实时同步回工程状态文件,形成完整闭环。
三、双Agent架构的三大核心工程机制
1. 需求结构化引擎
Initializer Agent 的核心是将自然语言指令转化为机器可读的结构化清单(如JSON)。这极大地降低了AI在长任务中对“上下文”和“意图”的猜测成本,为后续精确执行铺平道路。
效果对比:

2. 增量式开发循环
Coding Agent 遵循“开发-测试-提交”的单功能闭环。这种方式允许快速失败和快速修复,能够稳定地进行数十甚至上百轮的迭代,而不会出现性能衰退或逻辑崩塌。
效果对比:

3. 工程现场维护系统
通过 progress.md、.gitignore、init.sh 等工程化文件,双Agent架构维护了一个可持续、可中断、可恢复的“开发现场”。这解决了长时任务中最棘手的“上下文继承”问题,确保AI能在多次会话中持续工作。
效果对比:

四、实战应用场景
全栈Web应用开发
- 用户需求:“开发一个带购物车、用户系统的电商网站。”
- Initializer Agent工作:输出
features.json,拆解出用户登录、商品管理、购物车、订单支付等12个功能点,并规划技术栈(如使用React + Node.js)。
- Coding Agent工作:开始迭代。第一轮实现用户登录(前端表单+后端API+数据库模型),通过测试后提交;第二轮实现商品列表... 依次推进。
- 结果:在双Agent协作下,项目从零到可交付原型的开发周期和代码质量显著优于单Agent的杂乱输出。
结语
双Agent架构的本质,是将软件工程的优秀实践(如需求分析、任务拆分、测试驱动、版本控制)深度融入AI的协作流程中。它并非旨在创造一个“更聪明”的超级AI,而是通过设计一个“更工程化”的协作系统,让现有的AI能力能够稳定、可靠地应用于复杂的真实任务中。这标志着AI辅助开发从“炫技式”的代码生成,向“工业化”的软件生产迈出了关键一步。