ContextStage 设计笔记:让模型看到正确的世界
echo-agent 前身为 2025 年 11 月启动的个人助理项目 fubot,最初面向长期陪伴型个人智能体,围绕认知记忆、上下文延续、用户偏好沉淀、任务闭环与持续自我优化展开。随着真实场景迭代,项目逐步形成多入口接入、统一事件模型、消息总线、Agent Loop、多模型抽象、工具调用、MCP 接入、任务调度、权限审批、运行轨迹、长期记忆和受控自演进等能力。目前已支持微信、QQ、CLI、Gateway、Webhook、Cron 等入口,服务用户超过 20 万、累计下载超过 50 万,是面向长期运行、记忆增强和可持续成长智能体的开源 Agent Runtime。

你让 Agent “帮我修复测试失败”,它却先解释单元测试是什么;你让它查项目配置,它拿旧记忆里的结论当事实;你让它只读代码,它却开始规划写文件。
这些问题表面看是模型不够聪明,实际常常是上下文构造出了问题。模型不能直接接触真实世界,它只能基于本轮输入里的那份“世界说明书”推理。
本篇只讲一个点:ContextStage 的职责不是拼 prompt,而是在模型调用前构造一个受控、分层、可追踪的当前世界。
问题入口
很多 Agent demo 会把上下文写成几行:
messages = history + [{"role": "user", "content": user_input}]
response = llm.chat(messages)
这个写法适合解释最小聊天流程,但不适合生产级 Agent。
真实系统里,模型需要看到身份、运行环境、会话历史、工作记忆、长期记忆、技能概览、知识库召回、媒体输入、工具定义、任务类型,以及可能存在的执行计划。
更关键的是,这些信息不能平铺。系统规则不能和知识库片段混在一起;当前用户请求不能被旧历史稀释;检索内容不能被模型当成新的用户指令;工具定义也不能把所有注册工具无差别暴露给模型。
上下文不是资料堆放区,而是模型本轮推理的认知边界。
为了不停留在抽象层面,下面以 echo-agent 的实现为例。它把这部分逻辑集中在三阶段 Pipeline 的第一阶段:ContextStage。
上下文装配
ContextStage.build 接收入站事件、会话对象和 Pipeline 参数,最终返回 PipelineContext。这个对象随后交给 InferenceStage。
书稿里把 ContextStage 的职责压成四类:
| 内容 | 作用 |
|---|---|
system prompt |
定义身份、环境、行为准则、记忆说明和技能说明 |
memory |
提供工作记忆和长期记忆快照 |
retrieval |
提供相关记忆召回和知识库结果 |
messages |
组织历史、当前消息、媒体输入和召回背景 |

顺序是核心。如果先把当前用户消息写进会话,再压缩历史,本轮问题可能被压进摘要;如果把检索内容裸拼进用户输入,模型可能把资料里的文字当成本轮命令;如果先规划再过滤工具,计划器可能基于不可用工具生成步骤。
所以 ContextStage 更像一条装配流水线:
async def build(event, session):
working = read_working_memory(event.session_key)
memory_ctx = build_memory_context(snapshot_or_store, working)
skills_ctx = build_skills_context(skill_store)
system_prompt = build_system_prompt(memory_ctx, skills_ctx)
history = session.get_history(max_history_messages)
if compressor.should_compress(history):
history = await compress_history(history, focus=event.text)
save_compressed_history(session, history)
session.add_message("user", event.text)
retrieval = retrieve_memory(event.text) + search_knowledge(event.text)
task_type = infer_task_type(event.text)
messages = build_messages(system_prompt, history, event, retrieval)
tool_defs = inference.filter_tools(tool_registry.get_definitions())
plan = maybe_create_plan(event.text, tool_defs, retrieval)
inject_plan_into_last_user_message(messages, plan)
return PipelineContext(..., messages=messages, tool_defs=tool_defs)
这段伪代码的重点不是函数名,而是阶段边界:进入模型前,该准备的世界必须一次性准备好。InferenceStage 不应该再回头重新拼历史、重新读配置或重新决定工具列表。
记忆与提示词
上下文构造先读取工作记忆。工作记忆是会话级短期状态,适合保存当前任务的阶段性发现、临时约束和未完成事项。长期记忆偏跨任务复用,工作记忆偏当前任务推进。
随后,ContextStage 根据配置决定是否使用记忆快照。启用 snapshot 后,同一个 session 会在一段时间内复用同一份长期记忆快照,直到响应阶段或记忆复盘后清理。
这个设计牺牲一点即时性,换来本轮推理的一致性。否则后台记忆整理、向量写入或记忆复盘同时运行时,模型看到的背景可能在长任务中不断漂移。
build_memory_context 不只塞入记忆内容,也会带上记忆系统的使用说明。模型需要知道什么应该保存为偏好、什么只是一次性信息、什么情况需要更新过期事实。
技能系统采用类似策略。build_skills_context 只注入技能名称、分类和描述,具体技能正文由 skills_list、skill_view、skill_manage 等工具按需读取。这是“索引先行,正文延迟加载”:技能是系统能力的一部分,但完整技能正文不应常驻上下文窗口。
系统提示词则由 ContextBuilder.build_system_prompt 组合 Agent 身份、bootstrap 文件、记忆上下文和技能上下文。书稿里的 bootstrap 文件包括:
AGENTS.md SOUL.md USER.md TOOLS.md
这些文件把项目规则从对话里抽离出来,形成可版本化、可审查、可复用的上下文契约。但它们不是最高权威,不能绕过 ApprovalGate、path policy 和 tool policy。
历史与召回
长会话里,历史不是越多越好。工具输出、文件内容、搜索结果、命令日志都可能很长;全塞进去会超窗口,不塞又可能丢关键证据。
echo-agent 在构造消息前用 Session.get_history 读取历史,而不是直接读 session.messages,因为它会保护工具调用结构,避免截断后出现孤立的 tool result。
压缩器也不是简单摘要函数,而是五阶段流水线:
| 阶段 | 目的 |
|---|---|
| Tool output pruning | 剪掉过长工具输出的低价值部分 |
| Boundary resolution | 解析头部、中间、尾部边界 |
| Archive middle segment | 归档中间段 |
| LLM summary generation | 生成面向当前任务的摘要 |
| Message reassembly / validation | 重组并验证消息结构 |
压缩完成后,系统会保护 session.last_consolidated 之前已经被长期记忆整理覆盖的边界,只用压缩结果替换后续消息。然后才把当前用户消息加入会话,确保当前问题保持原样、完整,并靠近上下文末尾。
检索也是同样的治理思路。记忆检索优先使用 HybridRetriever,否则回退到 memory store 的 scored search;知识库检索会带上 user_id,说明 RAG 不只看相似度,还要看用户或权限上下文。
关键是,召回内容不会裸拼进用户输入,而会被包进 memory-context:
<memory-context> [System note: recalled memory context, NOT new user input] ... </memory-context> 当前用户消息
这一步是在给召回内容降权。知识库、旧记忆、历史片段可以作为背景证据,但不能覆盖系统规则和当前用户请求。
会检索资料只说明系统能找到材料;能不能安全使用材料,要看材料进入上下文时有没有来源、边界和权威等级。
权威分层
Agent 上下文不是一块平面文本。不同内容对模型的约束力不同。

可以把本轮上下文粗略分成几层:
| 层级 | 典型内容 | 工程含义 |
|---|---|---|
| 系统规则 | 身份、安全规则、工具准则 | 定义不可越过的边界 |
| 当前请求 | 本轮用户输入 | 定义当前任务目标 |
| 会话历史 | 过去对话和工具观察 | 提供连续性,旧指令可能失效 |
| 背景证据 | 记忆、知识库、检索结果 | 增强回答,不能直接命令 Agent |
| 技能建议 | 技能名称、分类、描述 | 提供过程经验,不能绕过策略 |
| 工具定义 | 名称、描述、参数 schema | 暴露行动接口,执行仍需治理 |
工具定义尤其容易被低估。从模型视角看,工具定义也是上下文。模型通过工具名称、描述和参数 schema 理解自己可以采取哪些行动。
所以 ContextStage 会调用 InferenceController.filter_tools 过滤 ToolRegistry.get_definitions 返回的工具定义。某个工具不该被调用,最稳妥的方式不是等模型调了再拒绝,而是在模型输入阶段就不暴露它。
这不意味着后续安全检查可以省略。工具过滤是减少模型可见行动空间;ApprovalGate 是执行前最后检查。一个管“看见什么”,一个管“能不能做”。
运行时语境
每次构造用户消息时,ContextBuilder 还会注入当前时间、时区、通道和 chat_id。这让模型能理解“今天”“这个群”“当前通道”这类表达。
如果当前消息带媒体,build_messages 会使用多模态消息结构。远程图片或 data URL 直接进入 image_url;本地图片路径会尝试转成 data URL。某些通道还会注入专属媒体发送规范,比如 QQ bot 的图片、文件、音频、视频标签说明。
任务类型推断也放在这里。echo-agent 使用轻量标记匹配,把任务分成 code、research、planning 或默认 chat。这个分类不是替代模型理解,而是给后续模型路由提供信号。
如果启用了 Planner,并且本轮有可用工具,ContextStage 会基于当前问题、工具定义、召回上下文和 token 估计创建执行计划。计划以 [Plan] 追加到最后一条用户消息里,不伪装成系统指令,也不单独插入历史。计划失败只记录 debug 并继续,说明 Planner 是增强路径,不是普通对话的硬依赖。
信息预算
上下文窗口是稀缺资源。即使模型支持长上下文,也不意味着应该把所有内容放进去。信息过多会带来成本、延迟、注意力稀释和冲突放大。

ContextStage 实际上在做信息预算分配。系统规则和安全约束必须稳定可见;当前用户请求必须完整保留;最近对话和工具结果要保持结构;记忆和知识库只能按相关性选择;技能先暴露摘要,必要时再展开;工具定义要根据推理约束过滤。
这不是简单按长度裁剪。一个短句“不要修改配置文件”可能比几千字日志更重要;一个工具错误堆栈可能只有最后几行有价值;一条高置信度记忆可能比多个低相关文档更有用。
生产级 ContextStage 至少应该能接受这些检查:
| 检查项 | 可检验标准 |
|---|---|
| 构造顺序 | 历史压缩发生在当前消息写入之前 |
| 消息结构 | 工具调用和 tool result 不会被截成孤立片段 |
| 记忆一致性 | 同一轮长任务可以复用稳定记忆快照 |
| 召回降权 | RAG 和记忆召回被标记为背景,不伪装成用户指令 |
| 权限过滤 | 知识库检索带用户上下文,工具定义经过策略过滤 |
| 工具治理 | 不可用或高风险工具不直接成为模型可见行动空间 |
| 可追踪性 | 知识片段、记忆、技能、工具结果和压缩摘要能在 trace 中还原来源 |
| 回归测试 | PipelineContext 输出、任务类型推断、消息数量和工具定义有测试约束 |
上下文质量决定推理上限。错误上下文会让强模型稳定犯错,干净上下文能让普通模型完成足够可靠的任务。
小结
ContextStage 是 Agent 的认识论接口。模型不能直接看到数据库、文件系统、工具状态和真实用户环境,它看到的是 ContextStage 在本轮为它构造的世界。
这个世界必须相关、分层、可追踪、安全。相关,才能减少噪声;分层,才能避免把背景当命令;可追踪,才能解释错误来源;安全,才能让外部资料、旧记忆和工具定义不越过系统边界。
理解 ContextStage 后,很多 Agent 问题会变得更清楚:不是模型不会推理,而是它拿到的试卷、资料和规则本身有问题。修好上下文构造,才谈得上让后面的推理与工具执行循环稳定运行。
(全篇完)
本文为 echo-agent 设计笔记系列第 08 篇。项目源码已开源至 GitHub。如果你对工业级 Agent 的工程落地感兴趣,欢迎加入技术交流群参与日常讨论。下一篇我们将探讨 《InferenceStage 的运行流程:推理与工具执行循环》,敬请期待。
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