wangjia
1fcd811c12
8 章设计文档 HTML（架构决策/状态设计/DB Schema/记忆注入/Agent 规格/ 运维护栏/安全沙箱/前端 API 契约），全图深色内联 SVG，附 docs/index.html 索引。 Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 <noreply@anthropic.com>
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# Maestro 重构设计文档
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> 状态：草稿 · 2026-06-22
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> 范围：Task 模型 · 调度算法 · 流式通信 · Hook 可观测性 · 前端重构 · 后端拆分
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## 1. 背景与目标
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Maestro 是一个本地优先的 Git 任务编排守护进程，驱动多项目的 headless Claude Code agent 自动执行代码任务。当前版本（约 1.0）已具备基础的"创建 → 方案 → 执行 → 审批 → 合并"完整闭环，但存在以下痛点需要通过重构解决：
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| 类别 | 问题 |
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|---|---|
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| Task 模型 | 缺少 `task_type`/`scope`/`ownedFiles`/`expected_output`，拆解产物元数据不足 |
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| 调度算法 | 简单优先级排序，缺少依赖链 unlock 价值、饥饿保护、文件耦合感知 |
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| 执行管道 | 并发 Code+Security 审查是串行的；verify 过于单一；审查 verdict=reject 不挡 |
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| 流式通信 | agent 执行中实时 token 无法到达前端；无 human-in-the-loop 动态暂停 |
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| 可观测性 | outbox phase 不广播 WS；无 Trace ID 跨进程；transcript 无 Web 检索 |
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| 代码组织 | `store.ts`(1227 行) God Object、`orchestrator.ts`(426 行)、`web/app.js`(2473 行) 亟需拆分 |
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| 前端 | 纯原生 JS SPA，无组件化，无类型安全，与 Claude Design System 脱节 |
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**重构目标**：
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1. Task 模型增强（分类/文件所有权/期望产出）
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2. 调度算法升级为 CPM-based rankU + 老化加成 + 耦合感知
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3. 执行管道三类优化（已在 plan 中详细定稿）
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4. SSE 流式通信 + Hook 拦截 + Trace ID 传播
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5. 后端按职责拆分（store Repos / daemon 四组件 / API routes）
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6. 前端迁移至 React 18 + TypeScript + Vite + Zustand，对接 Claude Design System
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## 2. Task 模型增强
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### 2.1 新增字段
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```typescript
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// src/model/types.ts — Task 接口扩展
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export type TaskType = 'feature' | 'bugfix' | 'refactor' | 'chore' | 'docs';
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export type TaskScope = 'file' | 'module' | 'service' | 'cross-service';
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export interface Task {
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// === 现有字段（保留）===
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id, projectId, parentId, depth, title, complexity, status,
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priority, deps, plan, spec, operations, approvals, result,
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assignee, retryBaseline, nextEligibleAt, lastRunError, createdAt, updatedAt
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// === 新增字段 ===
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taskType: TaskType | null; // 任务分类（feature/bugfix/refactor/chore/docs）
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scope: TaskScope | null; // 改动范围维度
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ownedFiles: string[]; // 声明的文件所有权（冲突检测用）
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expectedOutput: string | null; // "done" 的可验证描述，供 exec_review 对照
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parentVersionId: string | null; // reject 后新建版本指向前一版，构成版本链
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version: number; // 任务版本号（每次 reject 递增）
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}
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```
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### 2.2 ownedFiles 冲突检测
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在 `orchestrator.ts` 的 `claimable()` 中增加文件交集检查：
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```typescript
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// 已声明 ownedFiles 的在途任务集合
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function hasFileConflict(candidate: Task, inFlight: Task[]): boolean {
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if (!candidate.ownedFiles?.length) return false;
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const candidateSet = new Set(candidate.ownedFiles);
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return inFlight.some(t =>
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t.ownedFiles?.some(f => candidateSet.has(f))
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);
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}
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```
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- 文件交集 → 降低 score（-0.5/个重叠文件），不硬 block（防饥饿）
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- `agingBonus` 兜底：等待超 48h 的任务最多加 1 点，确保不被永久回避
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### 2.3 自动元数据填充（MCP 工具）
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新增 MCP 工具 `suggest_task_metadata`：人工输入 `title` 后，调用 sonnet 分析仓库上下文自动推断 `taskType`/`scope`/`ownedFiles`/`expectedOutput`，人工确认后写入。触发：MCP 工具调用 or UI "智能填充"按钮。
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### 2.4 planner 输出扩展
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Hard/Medium 任务 planner 的 decompose JSON 格式扩展：
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```json
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{
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"plan": "...(分析正文)...",
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"subtasks": [
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{
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"title": "类型定义与接口",
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"complexity": "easy",
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"priority": 0,
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"deps": [],
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"ownedFiles": ["src/model/types.ts"],
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"expectedOutput": "类型文件通过 typecheck"
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},
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{
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"title": "TaskRepo 实现",
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"complexity": "medium",
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"priority": 1,
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"deps": [0],
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"ownedFiles": ["src/store/taskRepo.ts"],
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"expectedOutput": "TaskRepo CRUD 方法通过单测"
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}
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]
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}
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```
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- 正文先输出 Markdown 子任务表格（供 plan_review 人审）
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- JSON 块作为机器解析源，`deps` 用子任务数组序号引用
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- daemon `ingest.ts` 在子任务全建好后做"序号→taskId"二次映射
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## 3. 调度算法升级（CPM-based rankU）
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### 3.1 算法设计
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用 **CPM（Critical Path Method）后向传播** 替代简单优先级排序：
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```typescript
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// src/model/scoring.ts
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/** 递归计算任务向后传播的 unlock 价值 */
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function rankU(taskId: string, cache: Map<string, number>): number {
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if (cache.has(taskId)) return cache.get(taskId)!;
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const task = getTask(taskId);
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const base = baseScore(task); // P0=3, P1=2, P2=1
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const unlockValue = dependents(taskId)
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.reduce((sum, dep) => sum + rankU(dep.id, cache), 0);
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const result = base + unlockValue;
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cache.set(taskId, result);
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return result;
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}
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/** 老化加成：等待越久加分越多，防饥饿 */
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function agingBonus(task: Task): number {
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const base = baseScore(task);
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const waitHours = (Date.now() - new Date(task.createdAt).getTime()) / 3600000;
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return Math.min(base, waitHours / 48); // 48h 达到 base 上限
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}
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/** 耦合惩罚：文件重叠 */
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function couplingPenalty(task: Task, inFlight: Task[]): number {
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const overlaps = inFlight.reduce((sum, t) => {
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const shared = (task.ownedFiles ?? []).filter(f => t.ownedFiles?.includes(f));
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return sum + shared.length;
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}, 0);
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return overlaps * 0.5;
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}
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/** 最终调度得分 */
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function scheduleScore(task: Task, completedDeps: Task[], inFlight: Task[]): number {
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return rankU(task.id, new Map())
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+ completedDeps.reduce((s, d) => s + baseScore(d), 0) // 链惯性
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+ agingBonus(task)
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- couplingPenalty(task, inFlight);
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}
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```
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### 3.2 CAS 防双重 claim
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```sql
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-- orchestrator claim 阶段
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UPDATE tasks
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SET status = 'queued', claimed_at = datetime('now')
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WHERE id = ? AND status = 'ready' AND claimed_at IS NULL
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```
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**重要**：所有使 task 回到 `ready` 的转移（reject/requeue/retry）必须同时清空 `claimed_at`：
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```sql
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UPDATE tasks SET status = 'ready', claimed_at = NULL WHERE id = ?
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```
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否则 retry 任务永远命中 `claimed_at IS NULL` = false，无法再被 claim。
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### 3.3 调度决策日志
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每次 claim 记录结构化日志：
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```json
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{
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"taskId": "t-001",
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"score": 4.5,
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"breakdown": {
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"rankU": 3.0,
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"chainInertia": 1.0,
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||
"agingBonus": 0.5,
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||
"couplingPenalty": 0.0
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},
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"competitors": [...]
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}
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```
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## 4. 三类执行管道优化（定稿，已在 plan 中逐维确认）
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见 `.claude/plans/tidy-jumping-shell.md` 的完整定稿小结，此处仅列关键决策：
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### 4.1 Planner（任务拆解）
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| 维度 | 决策 |
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|---|---|
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| 触发/执行期锁 | 在途即锁只读：禁改、禁再调度，run 结束解锁 |
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| 模型/档位 | hard=fable-5 / medium=opus-4-8 / easy=sonnet-4-6（env 三档可覆盖） |
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| 输出格式 | 子任务表格(人审) + 扩展 JSON{title,complexity,priority,deps,ownedFiles,expectedOutput} |
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| 审批 | 默认人审；可选 auto-approved+全 easy+改动小 自动放行（默认关） |
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### 4.2 Executor（代码执行）
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| 维度 | 决策 |
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|---|---|
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| 双复审 | code + security 改 `Promise.all` **并行**（≤15min 替代 ≤30min） |
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| 复审模型 | 统一 fable-5，不被 project.model 降档 |
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| 新增硬闸 | 分项 checks（lint/typecheck/build）+ diff 越界/体量闸 + verdict=reject 变硬闸 |
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| 执行前同步 | createWorktree 后先 merge main；分歧超阈值 → needs_attention 重评估 |
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### 4.3 ConflictResolver（解冲突）
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| 维度 | 决策 |
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|---|---|
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| 架构 | 新增 `runKind=conflict`；专用 pipeline：真正 git merge → CC 解 → commit → 复审 |
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| 模型 | 固定 fable-5，不随原任务复杂度降档 |
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| 调度 | 插队/预留名额，优先于普通 executor |
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| 白名单 | 仅 conflict pipeline 开放 `Bash(git merge:*)` |
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### 4.4 通用规则（摘录）
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- **执行期锁**：在途 run → task 只读，run 结束解锁
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- **复审独立性**：复审只读、用最强模型；verdict=reject 变硬闸
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- **模型回退链**：`fable-5 → opus-4-8 → sonnet-4-6`（单 run 只重试一次）
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||
- **Reflect 阶段**：连续失败 2 次，agent 先分析失败原因再 retry（非盲目重试）
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- **stages.json 检查点**：pipeline 各阶段写入完成状态，重启后跳过已完成阶段
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## 5. 流式通信（Q7）
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### 5.1 SSE 实时 token 推送
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**架构**：`cc.ts for-await` → `onToken 回调` → `daemon EventEmitter (per runId)` → `SSE /api/tasks/:id/stream`
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```typescript
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// cc.ts - 已有 for await，增加 onToken 钩子
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for await (const message of q) {
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out.write(JSON.stringify(message) + '\n'); // 保留：持久化到 transcript
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options.onToken?.(message); // 新增：实时推送回调
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}
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// server.ts - 新增 SSE 端点（以 taskId 为索引，内部映射到当前活跃 runId）
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fastify.get('/api/tasks/:taskId/stream', (req, reply) => {
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reply.raw.writeHead(200, {
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'Content-Type': 'text/event-stream',
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'Cache-Control': 'no-cache',
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'Connection': 'keep-alive',
|
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});
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// 查找该 task 当前 in-progress 的 run，按 runId 注册 emitter
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const activeRunId = store.getActiveRunId(req.params.taskId);
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const emitter = activeRunId ? tokenEmitters.get(activeRunId) : null;
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emitter?.on('token', (msg) => reply.raw.write(`data: ${JSON.stringify(msg)}\n\n`));
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});
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```
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**端点设计**：URL 用 taskId（对前端友好），内部 `tokenEmitters` 以 runId 为键。一个 task 可有多次 run，端点始终映射到最新 in-progress run；run 结束时清理对应 emitter。
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**选型理由**：SSE 天然支持重连+Last-Event-ID（断网续读），无需引入 gRPC/额外 WebSocket。
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### 5.2 类 Chat 任务（执行中注入指令）
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```
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POST /api/tasks/:id/inject { message: string }
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→ daemon 写入 runs/<runId>/inbox.json
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→ worker 在 pipeline 断点轮询 inbox.json
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→ cc.ts resume() 带入新内容
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```
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不做真正交互式会话——worker 是 subprocess，双向实时通道复杂度过高。实际方案：中途补充指令 → 追加到 next prompt turn。
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### 5.3 动态暂停（Human-in-the-loop 增强）
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新增 OutboxRecord 类型：
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```typescript
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// src/executor/protocol.ts
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type OutboxRecord =
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| { type: 'phase'; phase: string }
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| { type: 'result'; ... }
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| { type: 'clarify'; question: string; runId: string } // 新增
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||
| { type: 'error'; ... }
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```
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状态机新增 `awaiting_input`（在 `executing` 和 `exec_review` 之间）：
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```
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executing → awaiting_input (agent 输出 <ask>...</ask>)
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awaiting_input → executing (POST /api/tasks/:id/reply 提供答复)
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```
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---
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## 6. Hook 拦截与可观测性（Q8）
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### 6.1 Hook 契约
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```typescript
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// .maestro/hooks.ts（项目级）或 ~/.maestro/hooks.ts（全局级）
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export interface MaestroHooks {
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'before:task:claim'?: (task: Task) => Promise<void | { cancel: string }>;
|
||
'after:planner:output'?: (task: Task, plan: string) => Promise<string>; // 可改 plan
|
||
'before:execute'?: (task: Task, job: JobSpec) => Promise<void | { cancel: string }>;
|
||
'before:merge'?: (task: Task, branch: string) => Promise<void | { cancel: string }>;
|
||
'on:conflict'?: (task: Task, files: string[]) => Promise<'auto' | 'manual'>;
|
||
'before:exec-review'?: (task: Task, result: TaskResult) => Promise<void | { cancel: string }>;
|
||
}
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```
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- 超时 5s → 等同于 cancel
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- Shell script 方式：`.maestro/hooks/before-execute.sh`（exit != 0 = cancel，stdout = reason）
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- 项目级优先，全局兜底
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### 6.2 Trace ID 传播
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```typescript
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// src/executor/protocol.ts - JobSpec 新增
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interface JobSpec {
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runId: string;
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taskId: string;
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traceId: string; // 新增：daemon 写 job.json 时 crypto.randomUUID()
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// ...
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}
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```
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- Worker 所有 `appendOutbox` 记录携带 `traceId`
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- Dashboard 可按 traceId 聚合 plan → execute → review → merge 的完整链路
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### 6.3 Phase 事件广播
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`ingest.ts` 处理 `phase` 记录时，增加 WebSocket 广播：
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```typescript
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case 'phase':
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log.info({ taskId, runId, phase: record.phase }, 'pipeline phase');
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||
store.broadcast({ type: 'run.phase', taskId, runId, phase: record.phase }); // 新增
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break;
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```
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||
前端看板实时显示"分析中 / 执行中 / 验证中 / 复审中"进度条。
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### 6.4 Transcript 回放
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```
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GET /api/tasks/:id/transcript → 流式返回 runs/<runId>/transcript.jsonl
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||
GET /api/tasks/:id/transcript?q=keyword → 服务端 grep 返回匹配行
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```
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无需 ElasticSearch，本地 JSONL grep 即可。
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## 7. 后端代码结构重构
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### 7.1 store.ts 拆分
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```
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src/store/
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||
├── db.ts # DBAdapter 接口（SqliteAdapter / future PostgresAdapter）
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||
├── store.ts # 入口（组合所有 Repos，提供 subscribe/broadcast）
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||
├── projectRepo.ts # Project CRUD
|
||
├── taskRepo.ts # Task CRUD + 状态机守卫
|
||
├── runRepo.ts # Run CRUD
|
||
├── approvalRepo.ts # ApprovalRecord
|
||
├── eventRepo.ts # Event 追加 + 查询
|
||
└── metricsRepo.ts # 聚合指标查询
|
||
```
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||
### 7.2 daemon 拆分
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||
```
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||
src/daemon/
|
||
├── orchestrator.ts # 入口：tick = Scheduler.claim → WorkerManager.spawn/reap → Ingestor.ingest
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||
├── scheduler.ts # 纯调度逻辑（scheduleScore/claimable/claim CAS）
|
||
├── workerManager.ts # spawn/reap/heartbeat 检测
|
||
├── ingestor.ts # outbox.ndjson → DB 事件（原 ingest.ts）
|
||
└── mergeCoordinator.ts # merge-resolve 任务池 + 收口原任务
|
||
```
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||
### 7.3 API 拆分
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||
|
||
```
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||
src/api/
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||
├── server.ts # Fastify 初始化 + 路由注册 + WS 挂载
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||
├── middleware/
|
||
│ └── auth.ts # No-op 占位（future JWT）
|
||
├── routes/
|
||
│ ├── projects.ts
|
||
│ ├── tasks.ts
|
||
│ ├── runs.ts
|
||
│ ├── approvals.ts
|
||
│ └── metrics.ts
|
||
└── schemas/ # Fastify JSON Schema 校验
|
||
```
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||
### 7.4 executor 拆分
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||
|
||
```
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||
src/executor/
|
||
├── protocol.ts # 文件协议（含 clarify 类型、traceId）
|
||
├── cc.ts # Claude Agent SDK wrapper（含 onToken 钩子）
|
||
├── pipelines/
|
||
│ ├── executor.ts # 代码执行 pipeline
|
||
│ ├── planner.ts # 任务拆解 pipeline
|
||
│ ├── conflict.ts # 解冲突 pipeline（新增）
|
||
│ └── reviewer.ts # 复审 pipeline（并行 code+security）
|
||
└── worker.ts # 入口（读 job.json → 分发到对应 pipeline）
|
||
```
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---
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## 8. 前端重构
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### 8.1 技术栈
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| 层 | 选型 |
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|---|---|
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||
| 框架 | React 18 + TypeScript |
|
||
| 构建 | Vite |
|
||
| 状态管理 | Zustand（全局 store：projects/tasks/ws 连接） |
|
||
| 样式 | CSS Modules + IBM Plex Mono（Claude Design System 字体） |
|
||
| 国际化 | i18next（5 语言：zh/en/es/ja/fr） |
|
||
|
||
### 8.2 目录结构
|
||
|
||
```
|
||
web/
|
||
├── index.html
|
||
├── vite.config.ts
|
||
├── src/
|
||
│ ├── main.tsx
|
||
│ ├── App.tsx
|
||
│ ├── store/ # Zustand stores
|
||
│ ├── api/ # REST + SSE + WS client
|
||
│ ├── components/ # 通用组件（Button/Badge/Modal...）
|
||
│ ├── screens/ # 页面（Dashboard/TaskDetail/Settings）
|
||
│ └── i18n/
|
||
└── public/
|
||
```
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||
### 8.3 布局
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3 列布局（对齐 Claude Design System）：
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- 左侧：项目列表（侧栏）
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||
- 中间：任务看板（按状态分组）
|
||
- 右侧：任务详情（审批/流式输出/transcript）
|
||
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||
### 8.4 实时特性
|
||
|
||
- WebSocket：任务状态变更 + Phase 事件 → 看板实时刷新
|
||
- SSE：TaskDetail 右侧面板显示 agent 实时 token 输出
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||
- 审批闸：plan_review / spec_review / exec_review → 内联 approve/reject
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 9. Schema 变更（src/store/schema.sql）
|
||
|
||
```sql
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||
-- tasks 表新增列
|
||
ALTER TABLE tasks ADD COLUMN task_type TEXT; -- feature/bugfix/refactor/chore/docs
|
||
ALTER TABLE tasks ADD COLUMN scope TEXT; -- file/module/service/cross-service
|
||
ALTER TABLE tasks ADD COLUMN owned_files TEXT; -- JSON string[]
|
||
ALTER TABLE tasks ADD COLUMN expected_output TEXT; -- 验收描述
|
||
ALTER TABLE tasks ADD COLUMN parent_version_id TEXT; -- 版本链前驱
|
||
ALTER TABLE tasks ADD COLUMN version INTEGER DEFAULT 1;
|
||
ALTER TABLE tasks ADD COLUMN claimed_at TEXT; -- CAS claim 时间戳
|
||
|
||
-- runs 表 kind 新增 'conflict'（TEXT 无 CHECK，兼容）
|
||
-- runs 表新增 trace_id
|
||
ALTER TABLE runs ADD COLUMN trace_id TEXT;
|
||
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-- 新状态 'awaiting_input' 已在 status.ts TRANSITIONS 中处理，无需 schema 改动
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## 10. 实现优先级
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| 阶段 | 内容 | 依赖 |
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| P0（核心正确性） | CAS claim / 执行期锁 / 分项 checks 闸 / verdict→硬闸 | — |
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| P0（Task 模型） | 新增 owned_files/expected_output/task_type 字段 + Schema | — |
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| P1（调度升级） | rankU + agingBonus + couplingPenalty | Task 模型 |
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| P1（管道优化） | 复审并行 / Planner 分档 / stages.json 检查点 | — |
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| P1（解冲突） | conflict runKind + 专用 pipeline | — |
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| P2（流式通信） | cc.ts onToken + SSE endpoint + Phase WS | — |
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| P2（Hook） | MaestroHooks 契约 + shell/TS 两种实现 | — |
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| P2（Trace ID） | JobSpec.traceId 传播 + outbox 携带 | — |
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| P3（后端拆分） | store Repos / daemon 四组件 / API routes | P0-P1 稳定后 |
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| P3（前端迁移） | React+Vite + Zustand + 实时流 | P2 SSE/WS |
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## 附录 A：状态机新增状态
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awaiting_input (新增)
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← executing (clarify 记录触发)
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→ executing (POST /reply 恢复)
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→ cancelled
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完整状态机见 `src/model/status.ts`。
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## 附录 B：调研来源
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- Agent 1：Task 分类与自动拆解（Plan-and-Execute / DAG vs Tree / MCP auto-fill）
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- Agent 2：文件冲突最小化（ownedFiles / interface-first / madge 分析）
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- Agent 3：调度算法（CPM rankU / agingBonus / CAS）
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- Agent 4：流式通信与 Human-in-the-loop（SSE / clarify / Hook 契约 / Trace ID）
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- Agent 5：AI Agent 编排最佳实践（expected_output / stages.json / Reflect 阶段）
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