A2A IM：Agent 即时通讯系统

更新日期： 2026-03-04

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文档说明

本文档描述 Agent 间即时通讯（A2A IM）系统的架构和实现。

相关文档：

MAMP 协议：消息格式和传输协议
A2A 跨设备通信：内部 Agent 通信方案
Agent 框架：核心 Agent 能力
Enterprise 层：组织级功能

系统概述

A2A IM 是一个任务导向的 Agent 即时通讯系统，支持：

Agent 间消息传递（点对点、通过 Gateway）
活跃协作者管理（当前任务）
全局联系人管理（历史记录）
在线状态查询
对话历史追溯

与传统 IM 的区别：

任务导向（非纯聊天）
长时间处理（分钟到小时）
工具调用和执行记录
完整的 Trace 追溯

架构层次关系

A2A IM 在整体架构中的定位：

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Enterprise Layer（组织级）- 可选                              │
│ - 认证和授权（飞书 OAuth、API Key、JWT）                      │
│ - 审计和监控（操作日志、成本记录、安全事件）                    │
│ - 多租户和权限控制（角色验证、资源访问控制）                    │
│ - 成本管理和限额（用户级/组织级限额、超限告警）                 │
│                                                              │
│ 实现位置: gateway/enterprise/                                │
│ 文档: gateway/docs/enterprise/overview.md                   │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ A2A IM Gateway（通讯层）★ 本文档                             │
│ - Agent 注册和发现（Registry）                                │
│ - 消息路由（Gateway Router）                                  │
│ - 活跃协作者管理（Collaborators）                             │
│ - 在线状态管理（Heartbeat）                                   │
│ - 联系人管理（ContactStore）                                  │
│                                                              │
│ 实现位置: gateway/core/                                       │
│ 文档: docs/a2a-im.md（本文档）                                │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
         ↕ 使用（单向依赖）
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Agent Core（核心层）                                          │
│ - Trace、Message、Goal 管理                                  │
│ - 工具系统（文件、命令、网络、浏览器）                          │
│ - LLM 集成（Gemini、OpenRouter、Yescode）                    │
│ - Skills 和 Memory（跨会话知识）                              │
│ - 子 Agent 机制（agent 工具）                                 │
│                                                              │
│ 实现位置: agent/                                              │
│ 文档: docs/README.md                                         │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

层次说明

Agent Core（核心层）：

提供单个 Agent 的执行能力
管理 Trace、Message、Goal
提供工具系统和 LLM 集成
支持子 Agent 创建（通过 agent 工具）
独立部署：可以不依赖 Gateway 运行

A2A IM Gateway（通讯层）：

与 Agent Core 并列，独立的系统
提供 Agent 间通讯能力
管理 Agent 注册和在线状态
路由消息到目标 Agent
维护活跃协作者和联系人
依赖 Agent Core：使用 ToolContext、TraceStore 等组件
独立部署：可以作为独立服务部署

Enterprise（组织层）：

可选的企业功能扩展
提供企业级管理和控制
认证、授权、审计
多租户和成本管理
可以集成到 Gateway：作为 Gateway 的扩展模块
也可以独立部署：作为独立的 Enterprise Gateway 服务

依赖关系

Enterprise → Gateway → Agent Core
（可选）    （通讯）    （核心）

- Agent Core 不依赖任何其他层（独立）
- Gateway 依赖 Agent Core（单向依赖）
- Enterprise 依赖 Gateway（可选扩展）

部署方式

方式 1：单体部署（个人/小团队）

一个进程：
├─ Agent Core
└─ Gateway（包含 Enterprise 模块）

方式 2：分离部署（中等规模）

进程 1：Agent Core
进程 2：Gateway（包含 Enterprise 模块）

方式 3：分层部署（大规模/企业）

进程 1：Agent Core
进程 2：Gateway Core
进程 3：Enterprise Gateway

架构设计

三层架构

┌─────────────────────────────────────────────────┐
│ Layer 3: Agent 逻辑层                            │
│ - Trace, Goal, Messages                         │
│ - 工具调用和执行                                  │
└─────────────────────────────────────────────────┘
                    ↕
┌─────────────────────────────────────────────────┐
│ Layer 2: A2A IM 层                               │
│ - 活跃协作者管理                                  │
│ - 全局联系人管理                                  │
│ - conversation_id ↔ trace_id 映射                │
└─────────────────────────────────────────────────┘
                    ↕
┌─────────────────────────────────────────────────┐
│ Layer 1: Gateway 层                              │
│ - Agent 注册和发现                                │
│ - 消息路由                                        │
│ - 在线状态管理                                    │
│ - WebSocket 长连接                                │
└─────────────────────────────────────────────────┘

通信模式

模式 1：内部 Agent（同进程）

Agent A → 直接调用 → Agent B
（复用现有 agent 工具）

模式 2：跨设备 Agent（组织内）

PC Agent → WebSocket → Gateway → 云端 Agent
（反向连接，无需公网 IP）

模式 3：外部 Agent（跨组织）

Agent A → MAMP 协议 → Agent B
（点对点 HTTP）

数据模型

活跃协作者（Layer 2）

存储在 trace.context["collaborators"]，记录当前任务的协作者。

{
    "name": "code-analyst",
    "type": "agent",  # agent | human
    "agent_uri": "agent://other.com/code-analyst",
    "trace_id": "abc-123",
    "conversation_id": "conv-456",
    "status": "running",  # running | waiting | completed | failed
    "summary": "正在分析代码架构",
    "last_message_at": "2026-03-04T10:30:00Z"
}

实现位置：agent/core/runner.py:AgentRunner._build_context_injection

全局联系人（Layer 2）

存储在 .trace/contacts.json，记录所有历史联系过的 Agent。

{
    "agent_uri": "agent://other.com/code-analyst",
    "name": "Code Analyst",
    "type": "agent",

    # 身份信息（从 Agent Card 获取）
    "card": {
        "description": "专注于代码分析",
        "capabilities": ["code_analysis", "file_read"],
        "owner": {"user_name": "张三"}
    },

    # 交互统计
    "stats": {
        "first_contact": "2026-02-01T10:00:00Z",
        "last_contact": "2026-03-04T10:30:00Z",
        "total_conversations": 15,
        "total_messages": 127
    },

    # 最近对话
    "recent_conversations": [
        {
            "conversation_id": "conv-456",
            "trace_id": "abc-123",
            "started_at": "2026-03-04T10:00:00Z",
            "last_message": "分析完成",
            "status": "active"
        }
    ],

    # 关系标签
    "tags": ["code", "architecture"],
    "pinned": false
}

实现位置：agent/trace/contact_store.py

Agent 注册信息（Layer 1）

存储在 Gateway，记录在线 Agent 的连接信息。

{
    "agent_uri": "agent://internal/code-analyst",
    "connection_type": "websocket",  # websocket | http
    "websocket": <WebSocket>,  # WebSocket 连接对象
    "http_endpoint": "http://localhost:8001",  # HTTP 端点
    "last_heartbeat": "2026-03-04T10:30:00Z",
    "capabilities": ["code_analysis", "file_read"]
}

实现位置：gateway/core/registry.py

核心功能

1. Agent 注册和发现

PC Agent 启动时注册：

# 建立 WebSocket 长连接
ws = await websockets.connect("wss://gateway.com/gateway/connect")

# 注册
await ws.send(json.dumps({
    "type": "register",
    "agent_uri": "agent://internal/my-agent",
    "capabilities": ["file_read", "bash"]
}))

# 保持心跳
while True:
    await ws.send(json.dumps({"type": "heartbeat"}))
    await asyncio.sleep(30)

实现位置：gateway/core/client.py

2. 消息路由

通过 Gateway 发送消息：

# 发送方
POST /gateway/send
{
    "to": "agent://internal/code-analyst",
    "content": "帮我分析代码"
}

# Gateway 查找目标 Agent
agent_info = registry.lookup("agent://internal/code-analyst")

# 通过 WebSocket 推送
await agent_info["websocket"].send(json.dumps({
    "type": "message",
    "from": "agent://internal/caller",
    "content": "帮我分析代码"
}))

实现位置：gateway/core/router.py

3. 活跃协作者管理

发送消息时自动更新：

# agent/tools/builtin/a2a_im.py

async def send_to_agent(...):
    # 发送消息
    response = await gateway_client.send(...)

    # 更新活跃协作者
    await update_active_collaborator(
        trace_id=ctx.trace_id,
        agent_uri=target_agent,
        conversation_id=response["conversation_id"],
        status="waiting"
    )

周期性注入到 Agent 上下文：

# agent/core/runner.py

if iteration % 10 == 0:
    collaborators = trace.context.get("collaborators", [])
    inject_collaborators_markdown(collaborators)

4. 全局联系人管理

查询联系人：

# 通过工具查询
contacts = await get_contacts(
    type="agent",
    status="online",
    tags=["code"]
)

自动维护：

# 发送/接收消息时自动更新
await contact_store.update(
    agent_uri=target_agent,
    last_contact=datetime.now(),
    increment_message_count=True
)

实现位置：agent/trace/contact_store.py

5. 在线状态查询

查询 Agent 在线状态：

GET /gateway/status/{agent_uri}

返回：
{
    "agent_uri": "agent://internal/code-analyst",
    "status": "online",  # online | offline
    "last_seen": "2026-03-04T10:30:00Z"
}

实现位置：gateway/core/router.py:get_agent_status

API 端点

Gateway API

方法	路径	说明
WS	`/gateway/connect`	Agent 注册和保持连接
POST	`/gateway/send`	发送消息到其他 Agent
GET	`/gateway/status/{agent_uri}`	查询 Agent 在线状态
GET	`/gateway/agents`	列出所有在线 Agent

A2A IM API

方法	路径	说明
GET	`/api/traces/{id}/collaborators`	查询活跃协作者
GET	`/api/contacts`	查询全局联系人
GET	`/api/contacts/{agent_uri}`	查询特定联系人详情
GET	`/api/contacts/{agent_uri}/conversations`	查询对话历史

工具系统

send_to_agent 工具

发送消息到其他 Agent（内部或外部）。

@tool(description="发送消息到其他 Agent")
async def send_to_agent(
    target_agent: str,  # agent://domain/id
    message: str,
    conversation_id: Optional[str] = None,
    ctx: ToolContext = None
) -> ToolResult

实现位置：agent/tools/builtin/a2a_im.py:send_to_agent

get_active_collaborators 工具

查询当前任务的活跃协作者。

@tool(description="查询当前任务的活跃协作者")
async def get_active_collaborators(
    ctx: ToolContext
) -> ToolResult

实现位置：agent/tools/builtin/a2a_im.py:get_active_collaborators

get_contacts 工具

查询全局联系人列表。

@tool(description="查询所有联系过的 Agent")
async def get_contacts(
    type: Optional[str] = None,  # agent | human
    status: Optional[str] = None,  # online | offline
    tags: Optional[List[str]] = None,
    ctx: ToolContext = None
) -> ToolResult

实现位置：agent/tools/builtin/a2a_im.py:get_contacts

Skill 系统

a2a_im.md Skill

提供 A2A IM 使用指南，注入到 Agent 的 system prompt。

内容：

如何发送消息到其他 Agent
如何查询活跃协作者
如何查询联系人
最佳实践

实现位置：agent/memory/skills/a2a_im.md

使用示例

场景 1：调用其他 Agent 协作

# Agent A 需要代码分析帮助
result = await send_to_agent(
    target_agent="agent://internal/code-analyst",
    message="帮我分析 /path/to/project 的架构"
)

# 继续对话
result2 = await send_to_agent(
    target_agent="agent://internal/code-analyst",
    message="重点分析 core 模块",
    conversation_id=result["conversation_id"]
)

场景 2：查询活跃协作者

# 查看当前任务中有哪些 Agent 在协作
collaborators = await get_active_collaborators()

# 输出：
# ## 活跃协作者
# - code-analyst [agent, completed]: 分析完成，发现3个问题
# - test-runner [agent, running]: 正在运行测试

场景 3：查询联系人

# 查找擅长代码分析的 Agent
contacts = await get_contacts(
    type="agent",
    tags=["code", "architecture"]
)

# 输出：
# ## 联系人列表
# 🟢 code-analyst - agent://internal/code-analyst
#    最后联系: 2026-03-04 10:30
#    对话次数: 15

架构决策

决策 1：Gateway 与 Agent 并列而非包含

问题：Gateway 应该放在 agent/ 内部还是与 agent/ 并列？

决策：与 agent/ 并列

理由：

解耦：Gateway 和 Agent Core 是两个独立的系统
独立部署：Gateway 可以独立部署和扩展
职责清晰：Agent Core 负责单 Agent 执行，Gateway 负责 Agent 间通讯
依赖关系：Gateway 依赖 Agent Core（单向），但 Agent Core 不依赖 Gateway

实现：

目录结构：gateway/ 与 agent/ 并列
Import 路径：from gateway.core import ...

决策 2：Enterprise 与 Gateway 的关系

问题：Enterprise 应该是 Gateway 的上层（分层架构）还是 Gateway 的模块（模块化架构）？

决策：根据阶段选择

MVP 阶段（当前）：模块化架构

Enterprise 作为 Gateway 的可选模块
部署简单，快速迭代
适合中小规模

大规模阶段（未来）：可选分层架构

Enterprise 作为独立的 Gateway 层
可独立扩容，团队协作
适合大规模部署

理由：

灵活性：两种架构都可以实现可选部署
演进路径：从模块化开始，需要时重构为分层
规模决定：小规模用模块化，大规模用分层

实现：

当前：gateway/enterprise/ 作为可选模块
未来：可重构为独立的 enterprise_gateway/ 服务

决策 3：活跃协作者的管理方式

问题：活跃协作者信息应该如何存储和管理？

决策：存储在 trace.context["collaborators"]，由工具自动维护

理由：

复用现有机制：Agent Core 已有 context 机制
自动注入：Runner 周期性注入到 Agent 上下文（每 10 轮）
工具维护：send_to_agent 等工具自动更新
与 Goal 一致：与 GoalTree 一同注入，保持一致性

实现位置：

存储：trace.context["collaborators"]
注入：agent/core/runner.py:AgentRunner._build_context_injection
更新：agent/tools/builtin/a2a_im.py:_update_active_collaborator

实现路线图

Phase 1：基础功能（1-2 周）

目标：实现核心通信能力

任务：

实现 Gateway（注册、路由、WebSocket）
实现 send_to_agent 工具
实现活跃协作者自动更新
实现 a2a_im.md Skill

实现位置：

gateway/core/
agent/tools/builtin/a2a_im.py
agent/memory/skills/a2a_im.md

Phase 2：联系人管理（1 周）

目标：完善联系人和历史记录

任务：

实现 ContactStore
实现 get_contacts 工具
实现对话历史查询
实现在线状态查询

实现位置：

agent/trace/contact_store.py
agent/tools/builtin/a2a_im.py

Phase 3：增强功能（可选）

目标：提升用户体验

任务：

实现消息队列（异步处理）
实现 Agent 发现和推荐
实现关系标签和分组
实现 UI 界面

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A2A IM：Agent 即时通讯系统

文档维护规范

文档说明

系统概述

架构层次关系

层次说明

依赖关系

部署方式

架构设计

三层架构

通信模式

数据模型

活跃协作者（Layer 2）

全局联系人（Layer 2）

Agent 注册信息（Layer 1）

核心功能

1. Agent 注册和发现

2. 消息路由

3. 活跃协作者管理

4. 全局联系人管理

5. 在线状态查询

API 端点

Gateway API

A2A IM API

工具系统

send_to_agent 工具

get_active_collaborators 工具

get_contacts 工具

Skill 系统

a2a_im.md Skill

使用示例

场景 1：调用其他 Agent 协作

场景 2：查询活跃协作者

场景 3：查询联系人

架构决策

决策 1：Gateway 与 Agent 并列而非包含

决策 2：Enterprise 与 Gateway 的关系

决策 3：活跃协作者的管理方式

实现路线图

Phase 1：基础功能（1-2 周）

Phase 2：联系人管理（1 周）

Phase 3：增强功能（可选）

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