チームプロトコル
マルチエージェント基盤Teammates Need Agreements
Multi-agent systems need explicit message contracts, not vibes.
s01 → ... → s14 → s15 → s16 → s17 → s18 → s19 → s20
"チームメイト間には取り決めが必要" — request-response パターンが全てのネゴシエーションを駆動。
Harness 層: プロトコル — Agent 間の構造化ハンドシェイク。
課題
s15 のチームメイトは仕事ができるが、連携は緩い:Lead がメッセージを送り、チームメイトが返信するだけで、構造化されたプロトコルがない。2 つのシナリオで問題が露呈する:
シャットダウン:Lead が Alice にシャットダウンを頼む。スレッドを強制終了すると、書きかけのファイルがディスクに残る。ハンドシェイクが必要:Lead がリクエストを送信、Alice が收尾後に確認。
計画承認:Bob が認証モジュールのリファクタリングを提案、高リスク操作。Lead が Bob の計画を確認し、承認後に実行すべき。
これら 2 つのシナリオは同じ構造:一方がリクエストを送信、もう一方が返信、両者は同じ ID で関連付けられる。状態機械が追跡:pending → approved / rejected。
ソリューション
教学版は前章までの Agent 能力の流れを受け継ぎ、S15 のチーム通信の上に構造化プロトコルを追加する。プロトコル機構に集中するため、完全なエラーリカバリ、メモリ、スキルシステムは省略。追加:ProtocolState(リクエスト状態追跡)、dispatch_message(メッセージタイプ別ルーティング)、match_response(request_id でリクエストとレスポンスを関連付け、型検証付き)。
2 つのプロトコル、1 つの仕組み:
| プロトコル | 方向 | 用途 |
|---|---|---|
| shutdown_request / response | Lead → チームメイト | 丁寧なシャットダウンハンドシェイク |
| plan_approval_request / response | チームメイト → Lead | 計画承認プロトコルの例 |
教学版は計画承認の request-response メッセージフローをデモするが、実行ゲーティング(未承認時の bash/write_file 拦截)は未実装。真实 CC にはチームメイト向けの permission gating 機構がある。
仕組み
ProtocolState: リクエスト状態
各プロトコルリクエストは、送信者、受信者、現在の状態、ペイロードを記録する状態レコードを作成:
@dataclass
class ProtocolState:
request_id: str # 一意 ID、例 "req_004281"
type: str # "shutdown" | "plan_approval"
sender: str # 送信者
target: str # 受信者
status: str # pending | approved | rejected
payload: str # 計画テキストまたはシャットダウン理由
created_at: float # タイムスタンプ
pending_requests: dict[str, ProtocolState] = {}
リクエスト送信時にレコードを作成、レスポンス受信時に request_id で該当レコードを見つけて状態を更新。
4 ステッププロトコルフロー
シャットダウンを例にした完全な流れ:
1. Lead がリクエスト送信
req_id = new_request_id() # "req_004281"
pending_requests[req_id] = ProtocolState(type="shutdown", status="pending", ...)
BUS.send("lead", "alice", "shutdown_request", metadata={"request_id": req_id})
2. チームメイト受信 → dispatch
inbox = BUS.read_inbox("alice")
msg_type = msg["type"] # "shutdown_request"
→ handle_shutdown_request() にルーティング
3. チームメイト返信
BUS.send("alice", "lead", "shutdown_response",
metadata={"request_id": req_id, "approve": True})
4. Lead がレスポンス受信 → match
match_response("shutdown_response", req_id, approve=True)
pending_requests[req_id].status = "approved"
request_id はチェーン全体を貫く関連キー、リクエストが持ち出し、レスポンスが持ち帰る。
dispatch_message: タイプ別ルーティング
チームメイトの inbox は通常メッセージとプロトコルメッセージの両方を受信。handle_inbox_message がメッセージタイプで振り分け:
def handle_inbox_message(name, msg, messages):
msg_type = msg.get("type", "message")
req_id = msg.get("metadata", {}).get("request_id", "")
if msg_type == "shutdown_request":
BUS.send(name, "lead", "Shutting down.", "shutdown_response",
{"request_id": req_id, "approve": True})
return True # ループ停止
if msg_type == "plan_approval_response":
approve = msg["metadata"].get("approve", False)
messages.append({"role": "user",
"content": "[Plan approved]" if approve else "[Plan rejected]"})
return False # 継続
新しいプロトコルタイプの追加は新しい if 分岐を追加するだけ。
match_response: 型検証
match_response は request_id で状態を見つけるだけでなく、レスポンスタイプがリクエストタイプと一致するか検証:
def match_response(response_type, request_id, approve):
state = pending_requests.get(request_id)
if not state:
return
if state.type == "shutdown" and response_type != "shutdown_response":
return # タイプ不一致、スキップ
if state.type == "plan_approval" and response_type != "plan_approval_response":
return
if state.status != "pending":
return # 既に解決済み、重複をスキップ
state.status = "approved" if approve else "rejected"
shutdown_response が誤って plan_approval リクエストを承認することはない。
統一 inbox コンシューマ:consume_lead_inbox
check_inbox ツールとメインループ末尾の両方が同じ consume_lead_inbox() 関数を呼び出す。プロトコルメッセージを先にルーティングしてから残りの内容を返す。メッセージが消費されてもプロトコル状態が更新されない問題を防ぐ:
def consume_lead_inbox(route_protocol=True) -> list[dict]:
msgs = BUS.read_inbox("lead")
if route_protocol:
for msg in msgs:
meta = msg.get("metadata", {})
req_id = meta.get("request_id", "")
msg_type = msg.get("type", "")
if req_id and msg_type.endswith("_response"):
match_response(msg_type, req_id, meta.get("approve", False))
return msgs
メインループは inbox メッセージを history に注入し、LLM が確認して反応できるようにする。
チームメイト idle loop:終了ではなく待機
s15 のチームメイトは 10 ラウンドで終了。s16 のチームメイトは LLM が非 tool_use を返した後 idle 待機に入る:inbox をポーリング、shutdown_request に応答して終了、または新メッセージで作業継続。
LLM が非 tool_use を返す
→ idle: 毎秒 inbox をポーリング
→ shutdown_request 受信 → shutdown_response 返信 → 終了
→ 新メッセージ受信 → messages に注入 → LLM ターン継続
教学版は Lead への idle_notification を省略。真实 CC は idle 時に idle_notification を送信、Lead はチームメイトが空いていることを知り、新しいタスクを割り当て可能。
組み合わせて実行
1. Lead: "Alice にファイルを作成させ、その後シャットダウン"
2. Lead → spawn_teammate("alice", "backend", "config.py を作成")
3. alice スレッド起動 → write_file("config.py", "...") → 完了 → idle
4. Lead → request_shutdown("alice")
→ BUS.send("shutdown_request", {request_id: "req_000142"})
5. alice idle ポーリング受信 → handle_shutdown_request
→ BUS.send("shutdown_response", {request_id: "req_000142", approve: True})
6. Lead consume_lead_inbox → match_response("req_000142", approve=True)
→ pending_requests["req_000142"].status = "approved"
→ inbox メッセージが history に注入、LLM がシャットダウン結果を確認
シャットダウンハンドシェイク完了:リクエスト → 確認 → シャットダウン。各ステップは request_id で追跡。
s15 からの変更
| コンポーネント | 変更前 (s15) | 変更後 (s16) |
|---|---|---|
| 連携方法 | 緩いテキストメッセージ | 構造化 request-response プロトコル |
| リクエスト追跡 | なし | ProtocolState + pending_requests dict |
| メッセージルーティング | 全てテキストとして処理 | dispatch_message がタイプ別にルーティング |
| シャットダウン | 自然終了またはスレッド強制終了 | request_id ハンドシェイク機構 |
| 計画承認 | なし | メッセージフローの例(実行ゲーティングなし) |
| 新規メッセージ型 | message, result | + shutdown_request/response, plan_approval_request/response |
| チームメイトライフサイクル | 最大 10 ラウンド | idle loop(inbox メッセージを待機) |
| Lead inbox | check_inbox とメインループが別々に読み取り | 統一 consume_lead_inbox |
| Lead ツール | 14 (s15) | 14(コアツールセットに request_shutdown、request_plan、review_plan を追加) |
| チームメイトツール | 4 (s15) | + submit_plan (5) |
試してみる
cd learn-claude-code
python s16_team_protocols/code.py
以下のプロンプトを試してください:
Spawn alice as a backend dev. Ask her to create a file. Then request her shutdown.Spawn bob with a refactoring task. Have him submit a plan first. Then review and approve it.
観察ポイント:シャットダウンハンドシェイクは完了しているか(リクエスト → 確認 → シャットダウン)?pending_requests の状態は正しく遷移しているか?request_id はリクエストとレスポンス間で一貫しているか?idle チームメイトは shutdown_request を受信できるか?
次の章
s15-s16 では、Lead が各チームメイトにタスクを割り当てる必要がある。"Alice はこれ、Bob はあれ"。ボードに 10 個の未認領タスクがあれば、Lead が手動で assign しなければならない。
チームメイトが自分でボードを見て認領できたらどうか?Lead はタスクを作成するだけで、チームメイトが自分で発見、認領、完了する。
s17 Autonomous Agents → チームメイトの自己組織化、リーダーの割り当て不要。
CC ソースコード深掘り
CC のチームプロトコル実装(teammateMailbox.ts、1184 行)は教学版と同じコア構造:request_id + approve/reject の request-response パターン。違いは以下の通り:
シャットダウンプロトコル:CC のシャットダウンは三方向通信(teammateMailbox.ts:720-763、SendMessageTool.ts:268-430)。Lead が shutdown_request を送信、チームメイトが shutdown_approved(または理由付き shutdown_rejected)で返信、システムが teammate_terminated で全関係者に通知。確認後、システムが自動的に pane(tmux/iTerm2)をクリーンアップ、タスクを unassign、team config からメンバーを削除(useInboxPoller.ts:677-800)。教学版は shutdown_response で統一命名、真实源码は shutdown_approved と shutdown_rejected の 2 つの独立したメッセージ型に分割。
計画承認:真实源码では plan approval request は ExitPlanModeV2Tool.ts:263-312 で plan-mode-required チームメイトが plan mode を終了する際に生成される。useInboxPoller.ts:599-661 は現在自動的に approval を書き戻し、リクエストを Lead にコンテキスト(regular message)として渡す。SendMessageTool.ts:434-518 は明示的な approve/reject response 能力を保持、承認時に同時に permissionMode を設定可能(例:"承認するが plan mode で実行")、レスポンスにはチームメイトが修正して再提出するための feedback 文字列を含めることができる。単純な「Lead が手動で review_plan ツールを使う」フローではない。
メッセージ形式:CC のプロトコルメッセージは構造化 JSON(Zod schema 検証付き)、教学版はシンプルな type + metadata dict。フィールド名も統一されていない:permission は request_id(teammateMailbox.ts:453-462)、shutdown と plan approval は requestId(teammateMailbox.ts:684-763)。
実行ゲーティング:CC のチームメイトには完全な permission gating がある。未承認の高リスク操作は拦截され、オプションではない。教学版はメッセージフローのみをデモ。
汎用性:教学版の 1 つの FSM(pending → approved | rejected)が 2 つのプロトコルに対応する簡略化は正しい。CC の全プロトコルメッセージは同じ request id 関連機構を共有。