AGENT设计模式图解可复用智能体架构

本书是Agent时代的架构设计与工程实践指南，旨在连接传统软件工程与大模型应用。全书分为上下两篇：上篇以历史演进为线索，剖析了软件范式从“确定性结构”向“概率性智能”的演进，揭示Agent诞生的必然性；下篇作为实战手册，系统构建了涵盖感知、记忆、推理、行动、反思与协作的通用架构，并拆解了21个核心设计模式。本书超越代码层面，从架构、机制与实践等多维度出发，通过丰富案例，为解决“如何在不确定的大模型上构建可靠系统”提供了可复用的方法论。

本书适合对Agent设计、软件工程、人工智能等领域感兴趣的读者，包括相关专业的师生、研究人员、工程师、架构师、产品经理及运营人员等阅读。

黄佳，新加坡科研机构AI研究员，深耕大模型、Agent系统及工程化应用领域。

技术作者、工程化思考者，专注于将复杂的AI能力转化为可设计、可复用、可交付的系统架构。

著有《大模型应用开发RAG实战课》《大模型应用开发动手做 AI Agent》《GPT图解大模型是怎样构建的》等多部技术图书。

目前聚焦于Agent设计模式、MCP/A2A协议与Agent Skills的工程化构建，致力于推动AI从“能力展示”迈向“工程系统化”实践。

上篇智能设计的哲学

 

第1章从结构到智能：设计模式的世纪旅程002

1.1GoF的贡献：秩序的承诺002

1.1.1危机前夜002

1.1.2模式的诞生002

1.1.3框架的力量006

1.1.4秩序的代价008

1.1.5遗产与超越010

1.2黄金时代：设计模式的繁荣与边界011

1.2.1工业化的狂欢011

1.2.2四大革命的展开011

1.2.3工匠精神的巅峰019

1.2.4静态世界的落幕020

1.3诸神的黄昏：当确定性遇到不确定性020

1.3.1第一声警报021

1.3.2不确定性的三重奏022

1.3.3设计模式的失效023

1.3.4转折点026

1.3.5新世界的轮廓027

小结十字路口的坚定028

 

第2章从模式到意图：软件工程的范式迁移029

2.1函数与流：计算的原子化029

2.1.1无状态的复兴：从对象封装到纯函数管道029

2.1.2响应式的觉醒：从阻塞等待到异步事件032

2.1.3数据流的哲学：世界不是快照035

2.2分布式的解耦：从单体到生态037

2.2.1微服务：通过API连接一切037

2.2.2编排：从Kubernetes的声明式到Agent的意图039

2.2.3Serverless：极致的原子能力041

2.3软件2.0：当概率遇见代码043

2.3.1规则的落幕：逻辑不再由if-else语句编写043

2.3.2MLOps的启示：为AgentOps铺路046

2.3.3不确定性的工程化：在概率模型之上构建可靠系统048

小结地基的夯实050

 

第3章从设计到演化，欢迎来到Agent时代051

3.1Agent的本质：从工具到伙伴051

3.1.1从命令到对话：交互原语的升维051

3.1.2意图的理解：模糊与精确的桥梁053

3.1.3记忆与身份：Agent的自我连续性055

3.1.4上下文工程：理解世界状态056

3.1.5任务分解：把“目标”变为“计划”058

3.1.6工具、技能与行动策略：真正影响世界060

3.1.7人类介入的接口：HITL与护栏063

3.2Agent心智架构：感知—推理—行动循环064

3.2.1感知：主动的过滤器065

3.2.2推理：快思考与慢思考065

3.2.3行动：改变与反馈067

3.2.4循环的动力学：OODA的软件化069

3.2.5具身认知：身体塑造心智073

3.3协作的“语法”：多Agent系统的编排076

3.3.1认知负荷的分流076

3.3.2角色、协议与拓扑077

3.3.3秩序的维持080

3.3.4冲突与共识081

3.3.5涌现与自组织082

3.4新的契约：人机协作的设计原则085

3.4.1第一原则：互补而非替代086

3.4.2第二原则：透明与可解释087

3.4.3第三原则：人类保持主导权087

3.4.4第四原则：共同学习与成长088

小结角色的转变088

 

下篇智能设计模式

 

第4章感知模式090

4.1注意力聚焦模式090

4.1.1模式架构:认知漏斗091

4.1.2注意力聚焦核心机制093

4.1.3注意力聚焦工程实践094

4.1.4注意力聚焦模式的演化与组合096

4.1.5设计哲学：主动“忽视”097

4.2多模态融合模式097

4.2.1模式架构：统一语义场098

4.2.2多模态融合核心机制099

4.2.3多模态融合工程实践1100

4.2.4多模态融合模式的演化与组合102

4.2.5设计哲学：从“看”到“在”103

4.3主动感知模式104

4.3.1模式架构：信息觅食环104

4.3.2主动感知核心机制106

4.3.3主动感知工程实践107

4.3.4主动感知模式的演化与组合109

4.3.5设计哲学：从“全知”到“求知”111

小结系统与世界的接口层111

 

第5章记忆模式112

5.1分层记忆模式113

5.1.1模式架构：倒金字塔形的数据流114

5.1.2分层记忆核心机制115

5.1.3分层记忆工程实践116

5.1.4分层记忆模式的演化与组合119

5.1.5设计哲学：对抗遗忘121

5.2RAG模式121

5.2.1模式架构：检索与生成的交响121

5.2.2RAG核心机制123

5.2.3RAG工程实践125

5.2.4RAG模式的演化与组合125

5.2.5设计哲学：知识的解耦126

5.3情节记忆模式127

5.3.1模式架构：经验的炼金术127

5.3.2情节记忆核心机制128

5.3.3情节记忆工程实践131

5.3.4情节记忆模式的演化与组合131

5.3.5设计哲学：做时间的朋友132

小结平台与协议的一等组件133

 

第6章推理模式134

6.1思维链模式136

6.1.1模式架构：线性的魔力136

6.1.2思维链核心机制138

6.1.3思维链工程实践140

6.1.4思维链模式的演化与组合142

6.1.5设计哲学：白盒化的信任142

6.2思维树模式143

6.2.1模式架构：从链到树143

6.2.2思维树核心机制145

6.2.3思维树工程实践146

6.2.4思维树模式的演化与组合151

6.2.5设计哲学：System2的审慎153

6.3思维图模式153

6.3.1模式架构：思维加工厂153

6.3.2思维图核心机制154

6.3.3思维图工程实践155

6.3.4思维图模式的演化与组合158

6.3.5设计哲学：网络的韧性159

6.4类比推理模式159

6.4.1模式架构：跨域的跳跃160

6.4.2类比推理核心机制161

6.4.3类比推理工程实践161

6.4.4类比推理模式的演化与组合163

6.4.5设计哲学：创造力的源头164

小结理性地编织165

 

第7章行动模式166

7.1ReAct模式166

7.1.1模式架构：认知闭环167

7.1.2ReAct核心机制168

7.1.3ReAct工程实践169

7.1.4ReAct模式的演化与组合172

7.1.5设计哲学：认知的具身化173

7.2规划—执行模式173

7.2.1模式架构：规划—调度—执行174

7.2.2规划—执行核心机制175

7.2.3规划—执行工程实践176

7.2.4规划—执行模式的演化与组合179

7.2.5设计哲学：关注点分离180

7.3工具编排模式180

7.3.1模式架构：能力总线181

7.3.2工具编排核心机制182

7.3.3工具编排工程实践183

7.3.4工具编排模式的演化与组合185

7.3.5设计哲学：工具的语义化186

7.4自适应策略模式187

7.4.1模式架构：强化学习闭环187

7.4.2自适应策略核心机制188

7.4.3自适应策略工程实践189

7.4.4自适应策略模式的演化与组合191

7.4.5设计哲学：反脆弱的系统193

小结决策的进阶之路193

 

第8章反思模式194

8.1自我修正模式195

8.1.1模式架构：修正反馈闭环196

8.1.2自我修正核心机制197

8.1.3自我修正工程实践198

8.1.4自我修正模式的演化与组合201

8.1.5设计哲学：批判性思维的工程化202

8.2反思记忆模式202

8.2.1模式架构：经验积累闭环203

8.2.2反思记忆核心机制 204

8.2.3反思记忆工程实践204

8.2.4反思记忆模式的演化与组合206

8.2.5设计哲学：失败是资产207

8.3元学习模式207

8.3.1模式架构：系统进化闭环208

8.3.2元学习核心机制209

8.3.3元学习工程实践211

8.3.4元学习模式的演化与组合212

8.3.5设计哲学：提示工程师的消亡213

小结AI的灵魂工程学214

 

第9章协作模式216

9.1辩论模式217

9.1.1模式架构：对抗三角218

9.1.2辩论核心机制219

9.1.3辩论工程实践220

9.1.4辩论模式的演化与组合221

9.1.5设计哲学：从共识到真理222

9.2委托模式222

9.2.1模式架构：严格的有向树223

9.2.2委托核心机制224

9.2.3委托工程实践225

9.2.4委托模式的演化与组合226

9.2.5设计哲学：从全能到专业228

9.3路由模式228

9.3.1模式架构：星形网络229

9.3.2路由核心机制230

9.3.3路由工程实践231

9.3.4路由模式的演化与组合233

9.3.5设计哲学：去中心化的生态234

9.4群体模式235

9.4.1模式架构：去中心化的交互网235

9.4.2群体核心机制236

9.4.3群体工程实践237

9.4.4群体模式的演化与组合240

9.4.5设计哲学：失控的智慧241

小结协作的终局242