news 2026/11/3 8:10:07

AI Agent 总跑不稳?拆解 Harness 的 7 大核心子系统

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张小明

前端开发工程师

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AI Agent 总跑不稳?拆解 Harness 的 7 大核心子系统

1. 从"模型很聪明但活干不明白"说起

如果你最近半年在折腾 AI Agent,大概率经历过这种落差:模型在对话里表现得像个专家,一旦让它去完成一个多步骤的真实任务——比如读一份本地文档、查一次数据库、改一个文件、再跑一遍测试——它就开始掉链子。要么忘了自己刚才做了什么,要么把工具调用的参数拼错,要么在第 5 步之后彻底跑偏,把前面 4 步的成果全推翻。

很多人第一反应是"模型不行,换个更强的"。但换了几轮模型之后你会发现,问题依旧。真正的原因往往不在模型本身,而在于模型外面那层"脚手架"没搭好。这层脚手架,业内现在有个越来越统一的叫法——Harness。

Harness 这个词直译是"马具、挽具",你可以把它理解成套在模型这匹"马"身上的那套缰绳、鞍具和车架。模型负责提供智力和推理,Harness 负责把这份智力约束在正确的轨道上,让它能稳定地、可重复地、可观测地完成一件具体的事。没有 Harness,模型就是一个只会聊天的天才;有了 Harness,它才变成一个能真正干活的 Agent。

那 Harness 到底由哪些东西组成?我把它拆成了 7 个子系统。这个拆法不是教科书上的标准答案,而是我在实际搭建和调试多个 Agent 项目之后,总结出来的一套"能对上号"的结构。你会发现,几乎所有跑得稳的 Agent 框架,都能在这 7 个子系统里找到对应物;而几乎所有跑不稳的 Agent,问题也都能定位到这 7 个里的某一个或某几个。

这篇文章适合三类人:一是刚开始接触 AI Agent、想知道"除了调模型还要做什么"的新手;二是已经搭过 Demo、但发现一上真实任务就崩的开发者;三是想评估某个 Agent 框架到底靠不靠谱的技术选型者。我会把每个子系统讲清楚它解决什么问题、核心机制是什么、实际搭建时容易踩什么坑,尽量让你看完就能对照自己的项目做体检。

2. 子系统一:Agent Loop——整个 Harness 的心跳

2.1 为什么需要一个"循环"而不是一次调用

最朴素的 Agent 实现是这样的:把用户的问题拼成 prompt,发给模型,拿到回复,结束。这在单轮问答里没问题,但一旦任务需要多步,就彻底不够用了。因为模型没法在一次输出里既"思考"又"行动"又"观察结果"——它输出一个工具调用请求之后,必须有人去真正执行这个工具,把结果喂回去,模型才能基于结果决定下一步。

这个"模型输出 → 执行工具 → 结果回填 → 模型再输出"的过程,就是Agent Loop。它是整个 Harness 的心跳,没有它,其他 6 个子系统都没有存在的意义。

一个最小可用的 Agent Loop 大概长这样:

while not done: response = llm.chat(messages, tools=tool_schemas) if response.has_tool_call: result = execute_tool(response.tool_call) messages.append(tool_result_message(result)) else: done = True final_answer = response.content

看起来简单,但魔鬼全在细节里。

2.2 循环终止条件:最容易写出死循环的地方

我见过太多 Agent 卡在死循环里烧 token。模型调用同一个工具、拿到同样的结果、再调用一次,无限重复。原因通常是终止条件设计得太粗糙——只判断"模型有没有输出最终答案",而没考虑"模型是不是在原地打转"。

实际项目里,我一般会同时设置三重终止条件:

  • 正常终止:模型输出了不含工具调用的最终回复。
  • 步数上限:硬性限制最大循环次数,比如 25 步。超过就强制中断,把当前状态返回给用户。
  • 重复检测:连续 N 次(通常 3 次)出现完全相同的工具调用和参数,判定为卡死,主动注入一条提示让模型换思路,或者直接中断。

提示:步数上限不要设得太小。我一开始设成 10,结果稍微复杂点的任务(比如"读三个文件然后汇总")根本跑不完。后来调到 25 到 30 之间,配合重复检测,才比较平衡。

2.3 上下文管理:循环越长,历史越臃肿

Agent Loop 每转一圈,messages 数组就长一截。转到第 20 圈的时候,光历史记录可能就几万 token 了。这时候有两个问题:一是成本飙升,二是模型在超长上下文里反而容易"迷失",抓不住重点。

我的做法是分层管理上下文。近期消息保留完整原文,中期消息做摘要压缩(把"调用了 read_file,参数是 xxx,返回了 yyy"压缩成"读取了文件 xxx"),远期消息只保留关键结论。具体压缩策略要看任务类型,但核心原则是:模型当前决策最需要的信息,必须完整保留;已经消化过的过程性信息,可以压缩。

这里有个反直觉的经验:不是所有工具返回结果都值得完整回填。比如一个返回 5000 行日志的工具,如果你原样塞回上下文,模型很可能被淹没。更好的做法是在工具层就做截断或摘要,只把最相关的部分回填给模型。这个"结果预处理"的活儿,属于工具子系统,但它直接影响 Loop 的健康度。

3. 子系统二:LLM Integration——别把模型当成一个黑盒函数

3.1 模型接入不只是"填个 API Key"

很多人以为 LLM Integration 就是配个 API Key、选个模型名,完事。但真正做过生产级 Agent 的人都知道,这一层要处理的事情多得多:多模型路由、流式输出、重试与降级、token 计数、结构化输出约束、以及不同模型对工具调用格式的差异。

举个最实际的例子:不同模型对"工具调用"的支持方式完全不同。有的模型有原生的 function calling 能力,返回结构化的 tool_calls 字段;有的模型只能靠 prompt 约定,让它输出特定格式的 JSON,然后你自己解析。如果你的 Harness 只适配了一种,换个模型就得大改。

我的建议是在这一层做一个统一的模型抽象层,把不同模型的差异屏蔽掉,对上层 Agent Loop 暴露统一的接口:

class LLMAdapter: def chat(self, messages, tools=None, stream=False): # 内部处理不同模型的格式差异 # 统一返回 {content, tool_calls, usage} ...

3.2 结构化输出:让模型的输出可被程序消费

Agent 要干活,模型的输出就必须是程序能解析的。但模型天生喜欢"自由发挥",你让它输出 JSON,它可能给你包一层 markdown 代码块,可能加一句"好的,这是结果:",可能字段名大小写不一致。

处理这个问题有三条路,我按可靠性从高到低排:

  1. 用模型原生的结构化输出能力(如果支持),比如强制 JSON schema。
  2. 用解析器做容错,正则提取 JSON、修复常见格式问题。
  3. 失败后重试,把解析错误信息回填给模型,让它重新输出。

实测下来,最稳的是"原生能力 + 容错解析 + 有限重试"三件套。单靠任何一个都不够。我踩过的坑是:只做了 JSON 解析,没做重试,结果模型偶尔输出带注释的 JSON(JSON 标准不支持注释),直接解析失败,整个 Loop 崩掉。

3.3 重试、降级与成本控制

模型 API 不是 100% 可用的。超时、限流、偶发的服务错误都会发生。Harness 必须处理这些。我的做法是:

  • 指数退避重试:失败后等 1s、2s、4s 再试,最多 3 次。
  • 模型降级:主模型连续失败,自动切到备用模型(可以是更便宜或更稳定的)。
  • token 预算:给每个任务设一个 token 上限,接近上限时主动收尾,而不是等它烧爆。

注意:降级模型的能力可能差很多,切换后要相应调整 prompt 或降低任务复杂度预期,否则降级后反而更容易出错。

4. 子系统三:Tool System——Agent 的"手和脚"

4.1 工具不是越多越好

新手最容易犯的错,是恨不得把能想到的工具全塞给模型。结果模型面对 50 个工具,选择困难,经常调错。我做过一个对比实验:同一个任务,给模型 8 个精心设计的工具,成功率和给 30 个工具相比,前者明显更高。

工具设计的核心原则是正交且语义清晰。每个工具解决一类明确的问题,工具之间不要有功能重叠。比如你有了read_file,就不要再搞一个read_text_file,模型会困惑该用哪个。

4.2 工具描述就是给模型的"使用说明书"

工具的名字、描述、参数 schema,本质上都是 prompt 的一部分。写得含糊,模型就用得含糊。我见过一个工具描述写"处理数据",模型完全不知道什么时候该调它。改成"读取指定 CSV 文件的前 N 行,用于快速预览数据结构",调用准确率立刻上来了。

参数描述同样重要。每个参数要说明:它是什么、格式是什么、有没有默认值、边界在哪。比如max_lines参数,要写清楚"最多返回多少行,默认 100,最大 1000",而不是只写个"行数"。

4.3 工具执行的安全边界

工具是 Agent 真正"动手"的地方,也是最危险的地方。一个能执行 shell 命令的工具,如果没做限制,模型可能删掉你的文件。所以工具层必须做权限和边界控制:

  • 文件操作限制在指定目录内,禁止路径穿越。
  • 命令执行做白名单,或者至少在沙箱里跑。
  • 网络请求限制域名和频率。
  • 所有写操作考虑加确认机制或 dry-run 模式。

这些不是"以后再说"的事,而是从第一个工具开始就要设计的。我吃过亏:早期图省事,文件工具直接用了绝对路径,结果模型在一次任务里把配置目录给改了,排查了半天。

4.4 工具结果的预处理

前面提过,工具返回结果不能原样回填。这一层要做的事包括:截断超长输出、提取关键字段、把二进制或复杂结构转成模型能读的文本、错误信息标准化。

一个实用技巧:让工具返回结构化的{success, data, error}格式,而不是裸的字符串。这样 Agent Loop 能统一判断工具是否成功,失败时也能把标准化的错误信息回填给模型,让它决定是重试还是换方案。

5. 子系统四:Memory & State——让 Agent 记得住、接得上

5.1 短期记忆和长期记忆是两回事

Agent 的"记忆"经常被混为一谈,其实至少要分两层:

  • 短期记忆(工作记忆):当前任务内的上下文,就是 Agent Loop 里那个 messages 数组。任务结束就清空。
  • 长期记忆:跨任务、跨会话保留的信息。比如用户的偏好、之前任务的结论、领域知识。

短期记忆的管理前面讲上下文时提过了。长期记忆才是真正考验设计的地方。最简单的长期记忆就是一个向量数据库,把重要信息存进去,需要时检索。但实际用起来,检索的时机和内容筛选很讲究——检索太多会污染上下文,检索太少又记不住关键信息。

5.2 状态机:复杂任务不能只靠"自由发挥"

对于步骤明确的任务(比如"先查数据、再分析、再生成报告"),纯靠模型自由决策容易漏步骤。这时候引入一个轻量的状态机,把任务拆成明确的阶段,每个阶段有进入条件和退出条件,会稳很多。

状态机不需要很重。哪怕只是维护一个current_phase变量,在 prompt 里告诉模型"你现在处于数据收集阶段,只能调用查询类工具",效果就很明显。这本质上是用工程手段给模型的自由度加了个"护栏"。

5.3 检查点与恢复

长任务跑到一半失败了怎么办?如果没有任何检查点机制,只能从头再来,浪费时间和 token。我的做法是在关键节点保存状态快照:当前阶段、已完成步骤、中间结果。失败后可以从最近的检查点恢复,而不是从零开始。

这个机制在调试阶段尤其有用。你可以从任意检查点重放,快速定位是哪一步开始出问题的。

6. 子系统五:Orchestration——多 Agent 协作的调度中枢

6.1 什么时候需要多个 Agent

单个 Agent 能搞定的事,就别上多 Agent。多 Agent 带来的复杂度是成倍增长的:通信开销、状态同步、冲突解决、调试难度。我见过不少项目,明明一个 Agent 加几个工具就能解决,非要拆成五个 Agent 互相调用,结果稳定性一塌糊涂。

真正需要多 Agent 的场景通常是:任务可以清晰拆分成不同专业领域(比如一个负责检索、一个负责写作、一个负责审核),或者需要并行处理多个独立子任务。

6.2 常见的编排模式

实际项目里,编排模式主要有这么几种:

模式适用场景复杂度我的评价
顺序流水线步骤固定的任务低最稳,优先考虑
主管-工人任务可动态分派中灵活但主管容易成为瓶颈
并行竞标需要多方案择优中成本高,适合关键决策
自由协作开放式复杂任务高最难调,慎用

对大多数项目,我建议从顺序流水线开始,不够用了再升级。别一上来就搞自由协作,那是给自己找麻烦。

6.3 通信与状态共享

多 Agent 之间怎么传递信息?最简单的是通过共享的上下文对象,但要注意并发读写的问题。更规范的做法是定义明确的消息格式,Agent 之间只通过消息通信,不直接共享内存。

状态共享的坑在于:多个 Agent 同时修改同一份状态,容易产生不一致。我的经验是尽量让状态"单向流动"——上游 Agent 产出结果,下游 Agent 消费,避免双向修改。

7. 子系统六:Observability——看不见的 Agent 最可怕

7.1 为什么可观测性是刚需

Agent 出问题时,最怕的是"不知道为什么"。模型调了什么工具、传了什么参数、拿到什么结果、为什么做这个决策——如果这些都没有记录,排查就是盲人摸象。

可观测性不是"锦上添花",而是"雪中送炭"。我在项目里强制要求:每一次 LLM 调用、每一次工具执行、每一次状态变更,都要有结构化日志。日志里至少包含:时间戳、步骤编号、输入、输出、耗时、token 消耗。

7.2 追踪一次完整的 Agent 执行

理想情况下,你能把一次 Agent 执行还原成一条清晰的时间线:

Step 1: LLM 调用 (1.2s, 850 tokens) -> 决定调用 search_docs Step 2: 工具执行 search_docs (0.3s) -> 返回 3 条结果 Step 3: LLM 调用 (2.1s, 1200 tokens) -> 决定调用 read_file Step 4: 工具执行 read_file (0.1s) -> 返回文件内容 Step 5: LLM 调用 (1.8s, 900 tokens) -> 输出最终答案

有了这条时间线,哪一步慢、哪一步 token 消耗异常、哪一步决策可疑,一目了然。

7.3 关键指标与告警

除了单次追踪,还要有聚合指标:任务成功率、平均步数、平均 token 消耗、工具调用失败率、平均耗时。这些指标能帮你发现系统性的问题。比如工具失败率突然上升,可能是某个外部服务挂了;平均步数变多,可能是模型变笨了或者 prompt 需要调整。

提示:别等出问题才加日志。从第一天就把可观测性做进去,后面省下的排查时间远超前期投入。

8. 子系统七:Guardrails——给 Agent 装上刹车和护栏

8.1 输入输出双向校验

Guardrails 是最后一道防线,负责在输入和输出两端做校验。输入端:过滤恶意 prompt、检测越权请求、限制任务范围。输出端:检查结果是否符合格式要求、是否包含敏感内容、是否真的完成了任务。

这一层经常被忽略,直到出事。我见过 Agent 被诱导去执行了不该执行的操作,也见过 Agent 输出了一堆看起来像模像样但完全错误的结果。双向校验能拦住大部分这类问题。

8.2 行为约束与预算控制

除了内容校验,还要约束 Agent 的行为边界:单次任务最多调多少次工具、最多花多少 token、最多跑多长时间。这些预算控制是防止 Agent "失控"的关键。

预算控制要和 Agent Loop 的终止条件配合。Loop 负责"正常情况下的收尾",Guardrails 负责"异常情况下的强制刹车"。两者缺一不可。

8.3 人工介入的时机

不是所有决策都该让 Agent 自己做。涉及不可逆操作(删除、支付、发送)时,应该设置人工确认节点。这个"人在回路"的设计,是很多生产级 Agent 的标配。

我的做法是给工具打上"风险等级"标签,高风险工具在执行前必须经过确认。确认可以是同步的(暂停等用户点确认),也可以是异步的(先记录,事后审核)。具体选哪种,看业务对实时性的要求。

9. 把这 7 个子系统串起来:一次真实任务的完整走查

光讲子系统容易割裂,我们用一个具体任务把它们串一遍。假设任务是:"读取项目里的日志文件,找出所有报错,汇总成一份报告。"

第一步,Guardrails 介入:校验这个请求是否在允许范围内(读文件、生成报告,没问题),设定预算(最多 20 步、5 万 token)。

第二步,Agent Loop 启动:把任务和可用工具列表(read_file、list_dir、write_file)交给 LLM Integration 层。

第三步,LLM 决策:模型决定先调用 list_dir 看看有哪些文件。Tool System 执行,返回文件列表。结果经过预处理(截断、格式化)后回填。

第四步,Memory 记录:当前阶段是"文件探索",已发现日志文件路径,这些状态被记录下来。

第五步,继续 Loop:模型调用 read_file 读取日志,Tool System 返回内容(可能很大,做截断)。模型分析内容,找出报错行。

第六步,Orchestration(如果用了多 Agent):如果报告生成交给另一个专门的 Agent,这里就是交接点。

第七步,Observability 记录全程:每一步的耗时、token、决策都被记录,形成完整时间线。

第八步,Guardrails 收尾校验:检查生成的报告是否符合格式、是否真的包含了报错信息、有没有越权操作。

第九步,Loop 终止:模型输出最终报告,任务完成。

你看,一个看起来简单的任务,背后是 7 个子系统在协同。任何一个环节薄弱,任务都可能失败或质量下降。

10. 搭建 Harness 时我踩过的几个真实坑

坑一:过早追求"通用"。一开始我想做一个能处理所有任务的通用 Harness,结果每个子系统都做得很泛,哪个任务都跑不好。后来改成针对具体场景做特化,反而稳了。通用性是演化出来的,不是设计出来的。

坑二:忽视工具结果的体量。有个工具返回了几万字的文本,直接塞进上下文,模型直接"失忆",后面的决策全乱。后来强制所有工具结果做截断和摘要,问题解决。

坑三:日志记了但没人看。早期日志格式混乱,出问题时根本没法快速定位。后来统一了结构化日志格式,还写了个简单的可视化脚本,排查效率提升明显。

坑四:终止条件太单一。只判断"模型有没有输出最终答案",结果遇到模型反复调用同一工具时死循环。加上步数上限和重复检测后才稳。

坑五:把 Guardrails 当摆设。觉得"模型应该不会乱来",结果一次测试中模型真的执行了超出预期的操作。从那以后,所有高风险工具都加了确认机制。

11. 关于 Harness 和 Agent 的关系,再说几句

经常有人问:Harness 和 Agent 到底啥区别?我的理解是:Agent 是一个完整的概念,指的是"能自主完成任务的智能体";Harness 是支撑这个智能体运转的工程基础设施。Agent 是"人",Harness 是"人的神经系统、骨骼和工具"。

所以当你觉得"我的 Agent 不好用"时,先别急着换模型,先体检这 7 个子系统:Loop 稳不稳?模型接入有没有容错?工具设计清不清晰?记忆管理合不合理?编排是不是过度设计?可观测性够不够?护栏有没有?

大部分问题,都能在这 7 个里找到答案。模型的能力当然重要,但决定一个 Agent 能不能真正干活的,往往是模型外面这层看不见的 Harness。把 Harness 搭扎实了,哪怕用中等能力的模型,也能跑出稳定的结果;Harness 搭得烂,再强的模型也救不了。

这套 7 子系统的拆法,是我自己在多个项目里反复验证、不断修正后形成的。它不一定是最权威的,但至少能对上号、能落地、能帮你快速定位问题。如果你正在搭自己的 Agent,不妨拿这 7 条对照着过一遍,看看哪块最薄弱,先补哪块。

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