从零开始学A2A三: A2A 能力发现与任务管理

A2A 能力发现与任务管理

学习目标

  1. 掌握智能体能力发现机制

    • 理解 Agent Card 的结构和用途
    • 掌握能力注册和发现的流程
    • 学会管理智能体的生命周期
  2. 掌握 A2A 任务管理流程

    • 学习任务创建和分发机制
    • 理解任务状态管理和监控
    • 掌握多智能体协作模式
  3. 理解与 MCP 的区别

    • 对比两种架构的能力调用模式
    • 掌握各自的应用场景
    • 学会选择合适的架构方案

学习内容

一、能力发现机制

1. 整体架构

注册
存储
查询
返回匹配结果
智能体
注册中心
能力数据库
其他智能体

架构说明:

  1. 智能体注册:智能体通过 Agent Card 向注册中心声明能力
  2. 能力存储:注册中心将能力信息存入数据库
  3. 能力查询:其他智能体可查询所需能力
  4. 结果返回:返回匹配的智能体列表

2. 注册流程

智能体 注册中心 能力数据库 提交Agent Card 验证Card格式 存储能力信息 返回注册结果 发送心跳 更新状态 loop [心跳检测] 智能体 注册中心 能力数据库

实现代码:

class AgentCapabilityRegistry:
    def register_agent(self, agent_card: dict) -> bool:
        """注册智能体能力"""
        try:
            # 验证 Agent Card
            self._validate_agent_card(agent_card)
            
            # 注册能力信息
            agent_id = agent_card['agent_id']
            self.capabilities[agent_id] = {
                'info': agent_card,
                'status': 'active',
                'last_heartbeat': datetime.now()
            }
            return True
        except Exception as e:
            logger.error(f"注册失败: {str(e)}")
            return False

二、任务管理流程

1. 生命周期状态

创建任务
分配智能体
重新分配
终止任务
完成任务
开始执行
执行成功
执行失败
暂停执行
恢复执行
Created
Assigned
Running
Executing
Monitoring
Completed
Failed
Suspended

状态说明:

  1. Created: 任务初始创建
  2. Assigned: 已分配给智能体
  3. Running: 执行中
    • Executing: 任务执行
    • Monitoring: 状态监控
  4. Completed: 执行完成
  5. Failed: 执行失败
  6. Suspended: 暂停状态

2. 任务执行流程

协调者 注册中心 智能体 创建任务 查询合适智能体 返回匹配列表 分配任务 确认接收 查询进度 返回状态 loop [执行监控] 返回结果 协调者 注册中心 智能体

实现代码:

class TaskManager:
    def create_task(self, task_spec: dict) -> str:
        task_id = str(uuid.uuid4())
        task = {
            'id': task_id,
            'spec': task_spec,
            'status': 'created',
            'created_at': datetime.now(),
            'assigned_agents': []
        }
        self.tasks[task_id] = task
        return task_id

    def assign_task(self, task_id: str, agent_id: str) -> bool:
        if task_id not in self.tasks:
            return False
        task = self.tasks[task_id]
        task['status'] = 'assigned'
        task['assigned_agents'].append(agent_id)
        return True

三、协作模式

1. 链式协作

协调者 智能体1 智能体2 智能体3 分配任务1 处理任务 传递结果 处理任务 传递结果 处理任务 返回最终结果 协调者 智能体1 智能体2 智能体3

实现代码:

class ChainedCollaboration:
    def execute(self, task: dict):
        result = None
        for step in task['workflow']:
            agent = self.agent_registry.get_agent(step['agent'])
            result = agent.process(result or task['initial_data'])
            if not self.validate_step_result(result):
                return self.handle_failure(step, result)
        return result

2. 并行协作

协调者 智能体1 智能体2 智能体3 分配子任务1 分配子任务2 分配子任务3 处理子任务1 处理子任务2 处理子任务3 par [并行执行] 返回结果1 返回结果2 返回结果3 聚合结果 协调者 智能体1 智能体2 智能体3

实现代码:

class ParallelCollaboration:
    async def execute(self, task: dict):
        subtasks = self.split_task(task)
        agents = [self.agent_registry.get_agent(st['agent']) 
                 for st in subtasks]
        
        results = await asyncio.gather(
            *[agent.process(st['data']) 
              for agent, st in zip(agents, subtasks)]
        )
        
        return self.merge_results(results)

四、系统架构

1. 监控系统

性能指标
日志
告警
智能体
指标收集器
日志聚合器
告警管理器
监控面板
管理员

监控指标:

  1. 性能指标
    • 响应时间
    • 处理成功率
    • 资源使用率
  2. 业务指标
    • 任务完成率
    • 协作效率
    • 用户满意度

2. 部署架构

数据存储
任务管理
服务注册
负载均衡
主数据库
从数据库
任务节点1
任务节点2
注册节点1
注册节点2
负载均衡器

部署说明:

  1. 高可用设计
    • 服务多节点部署
    • 数据库主从复制
    • 负载均衡分发
  2. 扩展性考虑
    • 水平扩展能力
    • 动态服务发现
    • 弹性伸缩支持

实践案例

1. 智能客服系统

class CustomerServiceSystem:
    def handle_inquiry(self, user_query: str):
        # 创建任务
        task = {
            'type': 'customer_inquiry',
            'query': user_query,
            'steps': [
                {
                    'action': 'intent_analysis',
                    'requirements': {'capability': 'natural_language'}
                },
                {
                    'action': 'knowledge_search',
                    'requirements': {'capability': 'knowledge_base'}
                },
                {
                    'action': 'response_generation',
                    'requirements': {'capability': 'text_generation'}
                }
            ]
        }
        return self.task_manager.create_and_execute(task)

2. 知识协作平台

class KnowledgeCollaborationPlatform:
    def process_document(self, document: str):
        task = {
            'type': 'document_processing',
            'content': document,
            'workflow': [
                {'step': 'analysis', 'agent': 'document_analyzer'},
                {'step': 'extraction', 'agent': 'knowledge_extractor'},
                {'step': 'organization', 'agent': 'knowledge_organizer'}
            ]
        }
        return self.workflow_engine.execute(task)

最佳实践

1. 开发规范

  • 遵循 Agent Card 标准
  • 实现完整的生命周期管理
  • 做好错误处理和日志记录

2. 性能优化

  • 实现智能负载均衡
  • 优化任务调度算法
  • 监控系统性能指标

3. 安全考虑

  • 实现身份认证
  • 加密敏感数据
  • 控制访问权限
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