ai agent 5 中常见的设计模式

简单脚本、单任务:工具调用模式就够;代码生成、需要改错:工具调用 + 反射模式;多步骤复杂开发任务:工具调用 + 规划分解;长项目、跨会话开发:再加记忆检索;大型系统,需要多角色分工:才叠加多 Agent。


1. 反射模式 Reflection(自评审 / 自调试)

软件界定位:单元自测、代码 Review、自我调试组件

业务场景:Agent 写完代码,自己编译、检查 bug、优化逻辑;生成方案后自我评审。

工程实现:不是无脑多轮反思;设置最大迭代轮次防死循环;增加客观校验(运行代码、静态检查),不只靠 LLM 主观反思。

工程坑:不能完全相信大模型自我纠错,幻觉会 “越改越错”;反思轮次带来成本暴涨。

软件产品例子:Cursor 自动 debug、CodeLabs 自我修复。

软件工程启示:反射 ≠ 替代单元测试,只是 AI 侧的软校验,必须接上真实运行时校验。

2. 工具调用模式 Tool Calling(函数调用)

软件界定位:Agent 的 IO 层、外部适配器层

业务场景:调用 API、数据库查询、文件读写、执行 shell、git 操作、调用第三方 SDK。

工程实现:工具元数据注册、参数校验、权限沙箱、超时控制、异常捕获;工具返回结果做裁剪,防止 token 爆炸。

工程坑:大模型输出错误参数;越权风险(shell 执行高危命令);工具返回数据过大撑爆上下文。

软件产品例子:Devin、OpenAI Agents SDK。

软件工程启示:工具层要做防护,不能把原始大模型输出直接交给执行器。

3. 规划分解 Planning(任务拆解)

软件界定位:任务调度器、需求拆解器

两种工程形态:

一次性规划 Plan‑and‑Execute:一次性输出完整任务清单,顺序执行,适合确定性流程。

动态重规划:每完成一步,根据结果重新规划,适合存在不确定性的软件开发。

业务场景:把 “开发一个登录模块” 拆成建表、写接口、写前端、单元测试。

工程坑:规划一旦错,后续全部跑偏;过度拆分造成大量 LLM 调用;任务粒度不好把控。

软件产品例子:Baby‑AGI,Devin 任务规划。

软件工程启示:规划结果要允许人工介入修正,完全自主规划在生产环境风险很高。

4. 记忆检索 Memory(记忆子系统)

软件界定位:Agent 持久化存储层,分为工作记忆、短期记忆、长期记忆

工作记忆:内存,当前任务状态(类似程序变量)

短期记忆:对话上下文窗口

长期记忆:向量库 / 数据库,存储历史项目、历史错误、业务知识

业务场景:开发大型项目,记住之前写过的文件、历史 bug、业务约束。

工程坑:检索漂移,无关信息混入;记忆无限膨胀;记忆写入时机难以判断。

软件产品例子:MemGPT,各类 RAG Agent。

软件工程启示:记忆是存储,不是万能;需要做记忆的过期、压缩、清理策略,不能无限存。

5. 多智能体 Multi‑Agent(多角色协作)

软件界定位:分布式微服务式的 Agent 架构

常见软件界多 Agent 范式:

主管‑工人模式:Manager Agent 拆解需求,分配给 Worker Agent 执行。

角色专家模式:架构师、编码、测试、评审 Agent 各司其职。

辩论模式:多个 Agent 对方案做评审对抗。

业务场景:完整软件项目开发,大型复杂需求。

工程坑:消息爆炸、循环对话、状态不一致;调试极其困难,日志链路复杂;成本成倍上升。

软件产品例子:MetaGPT。

软件工程启示:多 Agent 是重型架构,小任务不要上;优先单 Agent + 工具,迫不得已再做多 Agent。