Pi 整合架構

本文件描述 OpenClaw 如何與 pi-coding-agent 及其相關套件 (pi-ai, pi-agent-core, pi-tui) 整合，以驅動其 AI 代理功能。

概觀

OpenClaw 使用 pi SDK 將 AI 編碼代理嵌入至其訊息傳遞閘道架構中。OpenClaw 不將 pi 作為子程序生成或使用 RPC 模式，而是透過 createAgentSession() 直接匯入並實例化 pi 的 AgentSession。這種嵌入式方法提供了：

對會話生命週期和事件處理的完全控制
自訂工具注入 (訊息傳遞、沙箱、特定頻道的操作)
根據頻道/情境自訂系統提示詞
具有分支/壓縮支援的會話持久性
具備故障轉移功能的多帳號驗證設定檔輪替
與供應商無關的模型切換

套件相依性

{
  "@mariozechner/pi-agent-core": "0.61.1",
  "@mariozechner/pi-ai": "0.61.1",
  "@mariozechner/pi-coding-agent": "0.61.1",
  "@mariozechner/pi-tui": "0.61.1"
}

套件	用途
`pi-ai`	核心 LLM 抽象：`Model`、`streamSimple`、訊息類型、供應商 API
`pi-agent-core`	代理迴圈、工具執行、`AgentMessage` 類型
`pi-coding-agent`	高階 SDK：`createAgentSession`、`SessionManager`、`AuthStorage`、`ModelRegistry`、內建工具
`pi-tui`	終端機 UI 元件 (用於 OpenClaw 的本機 TUI 模式)

檔案結構

src/agents/
├── pi-embedded-runner.ts          # Re-exports from pi-embedded-runner/
├── pi-embedded-runner/
│   ├── run.ts                     # Main entry: runEmbeddedPiAgent()
│   ├── run/
│   │   ├── attempt.ts             # Single attempt logic with session setup
│   │   ├── params.ts              # RunEmbeddedPiAgentParams type
│   │   ├── payloads.ts            # Build response payloads from run results
│   │   ├── images.ts              # Vision model image injection
│   │   └── types.ts               # EmbeddedRunAttemptResult
│   ├── abort.ts                   # Abort error detection
│   ├── cache-ttl.ts               # Cache TTL tracking for context pruning
│   ├── compact.ts                 # Manual/auto compaction logic
│   ├── extensions.ts              # Load pi extensions for embedded runs
│   ├── extra-params.ts            # Provider-specific stream params
│   ├── google.ts                  # Google/Gemini turn ordering fixes
│   ├── history.ts                 # History limiting (DM vs group)
│   ├── lanes.ts                   # Session/global command lanes
│   ├── logger.ts                  # Subsystem logger
│   ├── model.ts                   # Model resolution via ModelRegistry
│   ├── runs.ts                    # Active run tracking, abort, queue
│   ├── sandbox-info.ts            # Sandbox info for system prompt
│   ├── session-manager-cache.ts   # SessionManager instance caching
│   ├── session-manager-init.ts    # Session file initialization
│   ├── system-prompt.ts           # System prompt builder
│   ├── tool-split.ts              # Split tools into builtIn vs custom
│   ├── types.ts                   # EmbeddedPiAgentMeta, EmbeddedPiRunResult
│   └── utils.ts                   # ThinkLevel mapping, error description
├── pi-embedded-subscribe.ts       # Session event subscription/dispatch
├── pi-embedded-subscribe.types.ts # SubscribeEmbeddedPiSessionParams
├── pi-embedded-subscribe.handlers.ts # Event handler factory
├── pi-embedded-subscribe.handlers.lifecycle.ts
├── pi-embedded-subscribe.handlers.types.ts
├── pi-embedded-block-chunker.ts   # Streaming block reply chunking
├── pi-embedded-messaging.ts       # Messaging tool sent tracking
├── pi-embedded-helpers.ts         # Error classification, turn validation
├── pi-embedded-helpers/           # Helper modules
├── pi-embedded-utils.ts           # Formatting utilities
├── pi-tools.ts                    # createOpenClawCodingTools()
├── pi-tools.abort.ts              # AbortSignal wrapping for tools
├── pi-tools.policy.ts             # Tool allowlist/denylist policy
├── pi-tools.read.ts               # Read tool customizations
├── pi-tools.schema.ts             # Tool schema normalization
├── pi-tools.types.ts              # AnyAgentTool type alias
├── pi-tool-definition-adapter.ts  # AgentTool -> ToolDefinition adapter
├── pi-settings.ts                 # Settings overrides
├── pi-hooks/                      # Custom pi hooks
│   ├── compaction-safeguard.ts    # Safeguard extension
│   ├── compaction-safeguard-runtime.ts
│   ├── context-pruning.ts         # Cache-TTL context pruning extension
│   └── context-pruning/
├── model-auth.ts                  # Auth profile resolution
├── auth-profiles.ts               # Profile store, cooldown, failover
├── model-selection.ts             # Default model resolution
├── models-config.ts               # models.json generation
├── model-catalog.ts               # Model catalog cache
├── context-window-guard.ts        # Context window validation
├── failover-error.ts              # FailoverError class
├── defaults.ts                    # DEFAULT_PROVIDER, DEFAULT_MODEL
├── system-prompt.ts               # buildAgentSystemPrompt()
├── system-prompt-params.ts        # System prompt parameter resolution
├── system-prompt-report.ts        # Debug report generation
├── tool-summaries.ts              # Tool description summaries
├── tool-policy.ts                 # Tool policy resolution
├── transcript-policy.ts           # Transcript validation policy
├── skills.ts                      # Skill snapshot/prompt building
├── skills/                        # Skill subsystem
├── sandbox.ts                     # Sandbox context resolution
├── sandbox/                       # Sandbox subsystem
├── channel-tools.ts               # Channel-specific tool injection
├── openclaw-tools.ts              # OpenClaw-specific tools
├── bash-tools.ts                  # exec/process tools
├── apply-patch.ts                 # apply_patch tool (OpenAI)
├── tools/                         # Individual tool implementations
│   ├── browser-tool.ts
│   ├── canvas-tool.ts
│   ├── cron-tool.ts
│   ├── gateway-tool.ts
│   ├── image-tool.ts
│   ├── message-tool.ts
│   ├── nodes-tool.ts
│   ├── session*.ts
│   ├── web-*.ts
│   └── ...
└── ...

特定頻道的訊息操作執行時現位於外掛程式擁有的擴充功能目錄下，而非 src/agents/tools 下，例如：

Discord 外掛動作執行時檔案
Slack 外掛動作執行時檔案
Telegram 外掛動作執行時檔案
WhatsApp 外掛動作執行時檔案

核心整合流程

1. 執行嵌入式代理

主要進入點是 runEmbeddedPiAgent()，位於 pi-embedded-runner/run.ts 中：

import { runEmbeddedPiAgent } from "./agents/pi-embedded-runner.js";

const result = await runEmbeddedPiAgent({
  sessionId: "user-123",
  sessionKey: "main:whatsapp:+1234567890",
  sessionFile: "/path/to/session.jsonl",
  workspaceDir: "/path/to/workspace",
  config: openclawConfig,
  prompt: "Hello, how are you?",
  provider: "anthropic",
  model: "claude-sonnet-4-20250514",
  timeoutMs: 120_000,
  runId: "run-abc",
  onBlockReply: async (payload) => {
    await sendToChannel(payload.text, payload.mediaUrls);
  },
});

2. 建立會話

在 runEmbeddedAttempt() 內部（由 runEmbeddedPiAgent() 呼叫），使用了 pi SDK：

import { createAgentSession, DefaultResourceLoader, SessionManager, SettingsManager } from "@mariozechner/pi-coding-agent";

const resourceLoader = new DefaultResourceLoader({
  cwd: resolvedWorkspace,
  agentDir,
  settingsManager,
  additionalExtensionPaths,
});
await resourceLoader.reload();

const { session } = await createAgentSession({
  cwd: resolvedWorkspace,
  agentDir,
  authStorage: params.authStorage,
  modelRegistry: params.modelRegistry,
  model: params.model,
  thinkingLevel: mapThinkingLevel(params.thinkLevel),
  tools: builtInTools,
  customTools: allCustomTools,
  sessionManager,
  settingsManager,
  resourceLoader,
});

applySystemPromptOverrideToSession(session, systemPromptOverride);

3. 事件訂閱

subscribeEmbeddedPiSession() 訂閱 pi 的 AgentSession 事件：

const subscription = subscribeEmbeddedPiSession({
  session: activeSession,
  runId: params.runId,
  verboseLevel: params.verboseLevel,
  reasoningMode: params.reasoningLevel,
  toolResultFormat: params.toolResultFormat,
  onToolResult: params.onToolResult,
  onReasoningStream: params.onReasoningStream,
  onBlockReply: params.onBlockReply,
  onPartialReply: params.onPartialReply,
  onAgentEvent: params.onAgentEvent,
});

處理的事件包括：

message_start / message_end / message_update (串流文字/思考)
tool_execution_start / tool_execution_update / tool_execution_end
turn_start / turn_end
agent_start / agent_end
auto_compaction_start / auto_compaction_end

4. 提示（Prompting）

設定完成後，將對會話發送提示：

await session.prompt(effectivePrompt, { images: imageResult.images });

SDK 處理完整的代理循環：發送到 LLM、執行工具調用、串流回應。

圖片注入是針對提示詞本地的：OpenClaw 從當前提示詞載入圖片引用，並僅在該回合透過 images 傳遞它們。它不會重新掃描較舊的歷史回合以重新注入圖片內容。

工具架構

工具管道

基礎工具：pi 的 codingTools (read, bash, edit, write)
自訂替換：OpenClaw 使用 exec/process 取代 bash，並為沙盒自訂 read/edit/write
OpenClaw 工具：訊息傳遞、瀏覽器、畫布、會話、排程、閘道等。
頻道工具：Discord/Telegram/Slack/WhatsApp 特定的動作工具
策略過濾：工具由設定檔、提供者、代理、群組、沙箱策略過濾
架構正規化：針對 Gemini/OpenAI 的怪癖清理架構
AbortSignal 包裝：工具經過包裝以尊重中止信號

工具定義適配器

pi-agent-core 的 AgentTool 具有與 pi-coding-agent 的 ToolDefinition 不同的 execute 簽名。pi-tool-definition-adapter.ts 中的介接器橋接了這一點：

export function toToolDefinitions(tools: AnyAgentTool[]): ToolDefinition[] {
  return tools.map((tool) => ({
    name: tool.name,
    label: tool.label ?? name,
    description: tool.description ?? "",
    parameters: tool.parameters,
    execute: async (toolCallId, params, onUpdate, _ctx, signal) => {
      // pi-coding-agent signature differs from pi-agent-core
      return await tool.execute(toolCallId, params, signal, onUpdate);
    },
  }));
}

工具拆分策略

splitSdkTools() 透過 customTools 傳遞所有工具：

export function splitSdkTools(options: { tools: AnyAgentTool[]; sandboxEnabled: boolean }) {
  return {
    builtInTools: [], // Empty. We override everything
    customTools: toToolDefinitions(options.tools),
  };
}

這確保了 OpenClaw 的策略過濾、沙箱整合和擴展工具集在提供者之間保持一致。

系統提示建構

系統提示詞是在 buildAgentSystemPrompt() (system-prompt.ts) 中構建的。它組裝了一個完整的提示詞，包含工具、工具呼叫樣式、安全防護、OpenClaw CLI 參考、技能、文件、工作區、沙箱、訊息、回覆標籤、語音、靜默回覆、心跳、執行時期元資料等章節，啟用時還包括記憶和反應，以及可選的上下文檔案和額外的系統提示詞內容。針對子代理使用的最小提示詞模式，會對這些章節進行修剪。

提示詞會在建立階段後透過 applySystemPromptOverrideToSession() 套用：

const systemPromptOverride = createSystemPromptOverride(appendPrompt);
applySystemPromptOverrideToSession(session, systemPromptOverride);

會話管理

會話檔案

階段是具有樹狀結構（id/parentId 連結）的 JSONL 檔案。Pi 的 SessionManager 處理持久化：

const sessionManager = SessionManager.open(params.sessionFile);

OpenClaw 使用 guardSessionManager() 封裝此功能，以確保工具結果的安全。

會話快取

session-manager-cache.ts 快取 SessionManager 實例以避免重複檔案解析：

await prewarmSessionFile(params.sessionFile);
sessionManager = SessionManager.open(params.sessionFile);
trackSessionManagerAccess(params.sessionFile);

歷史記錄限制

limitHistoryTurns() 根據頻道類型（DM vs 群組）修剪對話歷史。

壓縮

當上下文溢出時會觸發自動壓縮。compactEmbeddedPiSessionDirect() 處理手動壓縮：

const compactResult = await compactEmbeddedPiSessionDirect({
  sessionId, sessionFile, provider, model, ...
});

驗證與模型解析

驗證設定檔

OpenClaw 維護一個驗證設定檔存儲區，每個供應商有多個 API 金鑰：

const authStore = ensureAuthProfileStore(agentDir, { allowKeychainPrompt: false });
const profileOrder = resolveAuthProfileOrder({ cfg, store: authStore, provider, preferredProfile });

設定檔在失敗時會輪換並追蹤冷卻時間：

await markAuthProfileFailure({ store, profileId, reason, cfg, agentDir });
const rotated = await advanceAuthProfile();

模型解析

import { resolveModel } from "./pi-embedded-runner/model.js";

const { model, error, authStorage, modelRegistry } = resolveModel(provider, modelId, agentDir, config);

// Uses pi's ModelRegistry and AuthStorage
authStorage.setRuntimeApiKey(model.provider, apiKeyInfo.apiKey);

故障轉移

FailoverError 在設定時觸發模型備援：

if (fallbackConfigured && isFailoverErrorMessage(errorText)) {
  throw new FailoverError(errorText, {
    reason: promptFailoverReason ?? "unknown",
    provider,
    model: modelId,
    profileId,
    status: resolveFailoverStatus(promptFailoverReason),
  });
}

Pi 擴充功能

OpenClaw 會載入自訂 pi 擴充功能以實現專門行為：

壓縮防護

src/agents/pi-hooks/compaction-safeguard.ts 為壓縮新增了防護措施，包括適應性 Token 預算以及工具失敗和檔案操作的摘要：

if (resolveCompactionMode(params.cfg) === "safeguard") {
  setCompactionSafeguardRuntime(params.sessionManager, { maxHistoryShare });
  paths.push(resolvePiExtensionPath("compaction-safeguard"));
}

上下文修剪

src/agents/pi-hooks/context-pruning.ts 實作了基於快取 TTL 的上下文修剪：

if (cfg?.agents?.defaults?.contextPruning?.mode === "cache-ttl") {
  setContextPruningRuntime(params.sessionManager, {
    settings,
    contextWindowTokens,
    isToolPrunable,
    lastCacheTouchAt,
  });
  paths.push(resolvePiExtensionPath("context-pruning"));
}

串流與區塊回覆

區塊分塊

EmbeddedBlockChunker 管理將串流文字分割成離散的回覆區塊：

const blockChunker = blockChunking ? new EmbeddedBlockChunker(blockChunking) : null;

思考/最終標籤剝離

串流輸出經過處理，以移除 <think>/<thinking> 區塊並提取 <final> 內容：

const stripBlockTags = (text: string, state: { thinking: boolean; final: boolean }) => {
  // Strip <think>...</think> content
  // If enforceFinalTag, only return <final>...</final> content
};

回覆指令

回覆指令（如 [[media:url]]、[[voice]]、[[reply:id]]）會被解析並提取：

const { text: cleanedText, mediaUrls, audioAsVoice, replyToId } = consumeReplyDirectives(chunk);

錯誤處理

錯誤分類

pi-embedded-helpers.ts 對錯誤進行分類以進行適當的處理：

isContextOverflowError(errorText)     // Context too large
isCompactionFailureError(errorText)   // Compaction failed
isAuthAssistantError(lastAssistant)   // Auth failure
isRateLimitAssistantError(...)        // Rate limited
isFailoverAssistantError(...)         // Should failover
classifyFailoverReason(errorText)     // "auth" | "rate_limit" | "quota" | "timeout" | ...

思維層級回退

如果不支援某個思維層級，則會回退：

const fallbackThinking = pickFallbackThinkingLevel({
  message: errorText,
  attempted: attemptedThinking,
});
if (fallbackThinking) {
  thinkLevel = fallbackThinking;
  continue;
}

沙盒整合

啟用沙盒模式時，工具和路徑會受到限制：

const sandbox = await resolveSandboxContext({
  config: params.config,
  sessionKey: sandboxSessionKey,
  workspaceDir: resolvedWorkspace,
});

if (sandboxRoot) {
  // Use sandboxed read/edit/write tools
  // Exec runs in container
  // Browser uses bridge URL
}

供應商特定處理

Anthropic

拒絕魔術字串清理
連續角色的回合驗證
Claude Code 參數相容性

Google/Gemini

回合順序修正 (applyGoogleTurnOrderingFix)
工具架構清理 (sanitizeToolsForGoogle)
階段歷史清理 (sanitizeSessionHistory)

OpenAI

用於 Codex 模型的 apply_patch 工具
思維層級降級處理

TUI 整合

OpenClaw 也有一個本機 TUI 模式，直接使用 pi-tui 元件：

import { ... } from "@mariozechner/pi-tui";

這提供了類似於 pi 原生模式的互動式終端體驗。

與 Pi CLI 的主要差異

面向	Pi CLI	OpenClaw 嵌入式
呼叫	`pi` 指令 / RPC	透過 `createAgentSession()` 的 SDK
工具	預設編碼工具	自訂 OpenClaw 工具套件
系統提示	AGENTS.md + 提示	每個頻道/情境的動態設定
會話儲存	`~/.pi/agent/sessions/`	`~/.openclaw/agents/<agentId>/sessions/`（或 `$OPENCLAW_STATE_DIR/agents/<agentId>/sessions/`）
認證	單一憑證	含輪替機制的多設定檔
擴充功能	從磁碟載入	程式化 + 磁碟路徑
事件處理	TUI 渲染	基於回調 (onBlockReply 等)

未來考量

可能重構的領域：

工具簽名對齊：目前正在調整 pi-agent-core 與 pi-coding-agent 之間的簽名
Session manager wrapping：guardSessionManager 增加了安全性但增加了複雜性
Extension loading：可以直接使用 pi 的 ResourceLoader
Streaming handler complexity：subscribeEmbeddedPiSession 變得龐大
供應商怪癖：許多供應商特定的程式碼路徑可能可以由 pi 處理

測試

Pi 整合覆蓋範圍包含以下測試套件：

src/agents/pi-*.test.ts
src/agents/pi-auth-json.test.ts
src/agents/pi-embedded-*.test.ts
src/agents/pi-embedded-helpers*.test.ts
src/agents/pi-embedded-runner*.test.ts
src/agents/pi-embedded-runner/**/*.test.ts
src/agents/pi-embedded-subscribe*.test.ts
src/agents/pi-tools*.test.ts
src/agents/pi-tool-definition-adapter*.test.ts
src/agents/pi-settings.test.ts
src/agents/pi-hooks/**/*.test.ts

Live/opt-in：

src/agents/pi-embedded-runner-extraparams.live.test.ts（啟用 OPENCLAW_LIVE_TEST=1）

有關目前的運行指令，請參閱 Pi Development Workflow。