news 2026/4/15 13:10:15

别只懂写 Prompt 了!Environment 才是 Agent 的终极战场?万字长文详解 Context 进化

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张小明

前端开发工程师

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别只懂写 Prompt 了!Environment 才是 Agent 的终极战场?万字长文详解 Context 进化

0. 引子

Agent 如何"看见"世界?

它没有眼睛,没有耳朵,只有一个输入窗口。无论外面的世界多复杂,Agent 能感知的只有一样东西:Context

一段 prompt 是 context,一次工具调用的返回是 context,一个文件的内容是 context,一条报错信息也是 context。

对于 Agent 来说:Everything is context

这篇文章讲述 context 如何从一段静态文字,演进为 Agent 感知世界的唯一接口。这个演进过程,就是Context Engineering的诞生之路。


1. Context 的起源 — In-Context Learning

传统机器学习的范式很简单:一个任务,训练一个模型。

情感分析是一个模型,机器翻译是另一个模型。能力固化在参数里,换任务就要重新训练。

LLM 打破了这个范式。GPT 系列证明了一件事:一个足够大的语言模型,可以通过context来切换任务。你不需要重新训练,只需要换一段 prompt。

传统模型:任务 → 训练 → 专用模型

LLM:通用模型 + Context → 任意任务

这像什么?像是从专用硬件到通用计算机的转变。

早期计算是专用的——一台机器做一件事。通用计算机的出现改变了这一切:同一台机器,换一个程序,就能做不同的事。

程序是计算机的 Context

更神奇的是 few-shot learning。给模型几个示例,它就能学会新任务:

  • • 输入:高兴 →positive
  • • 输入:难过 →negative
  • • 输入:开心 →?

模型会输出positive

没有训练,没有微调,示例本身就是学习。传统机器学习需要收集数据、设计特征、训练模型——而 LLM 只需要几个例子放进 context。

这就是In-Context Learning:能力不再只存在于参数中,Context 成为能力的载体。

这是 Context Engineering 的起点——我们发现,Context 可以承载能力,就像程序可以承载计算逻辑


2. 手动构建 Context — Prompt Engineering

既然 Context 能承载能力,那如何设计更好的 Context?

Prompt Engineering 应运而生。

最简单的是角色设定:

你是一个资深的代码审查专家…

然后是结构化指令:

任务

审查以下代码

要求

  1. 检查安全漏洞
  2. 检查性能问题
  3. 给出改进建议

代码

再进阶是思维链(Chain-of-Thought):

让我们一步步思考…

还有 ReAct,让模型交替进行推理和行动:

Thought: 我需要先查看文件结构
Action: list_files
Observation: …
Thought: 现在我需要…

如果把 LLM 比作一个程序,Prompt 就像是它的配置文件——定义了行为模式、输入格式、输出规范。好的配置让程序行为可预测、可控制。

Prompt Engineering 的本质是什么?人工精心设计每一个 token,让有限的 context 窗口发挥最大价值。

但局限也很明显:手动、静态、不可扩展。

当知识库有一百万文档时,你不可能手动把相关内容塞进 prompt。


3. 自动检索 Context — RAG

有限的 context 窗口,无限的外部知识。怎么办?

RAG(Retrieval-Augmented Generation)给出了答案:让相关信息自动找上门。用户提问 → 检索相关文档 → 拼入 Context → 生成回答。不再需要把所有知识塞进 prompt,只需要在需要时检索最相关的部分。

这像什么?像是程序从文件系统读取数据,而不是把所有数据硬编码在代码里。

Context 的稀缺性

这里要引入一个关键概念:Context Rot(上下文腐化)。

随着 context 窗口中 token 数量增加,模型准确回忆信息的能力会下降。因为 Transformer 架构让每个 token 都要关注其他所有 token,形成 n² 的关系。当 n 变大,注意力被稀释。

这意味着:Context 是稀缺资源,边际效用递减。不是塞得越多越好,而是要找到最小的高信号 token 集合

RAG 的局限

RAG 本质上是一个固定模式的搜索工具:固定触发、固定流程、固定能力。

它的突破在于:从"人工塞 Context"到"自动取 Context"。但它的局限也在于"固定"——如果 Agent 需要的不是检索,而是执行一段代码、调用一个 API 呢?


4. 动态生成 Context — Tools

RAG 是工具的特例,Tools 是 RAG 的泛化。

RAG:固定触发 → 检索 → 返回文本
Tools:Agent 决定 → 任意工具 → 返回结果

这里先澄清一个概念:Workflow是 LLM 和工具通过预定义路径编排,Agent是 LLM 动态决定自己的流程。关键区别在于谁在做决策

Tools 让 Agent 成为可能:不只检索还能执行,不只固定触发而是 Agent 自主决定,不只一个而是工具集。这像 Unix 中的可执行程序——cat读文件,grep搜索,sh执行命令。简单专注c可组合

工具的输出拼入 Context,成为 Agent 的新感知。这是一个闭环:行动产生新的 Context,新的 Context 驱动下一步行动。Agent 第一次能"做事"并"看到结果"。

MCP:工具的标准化

当 Agent 需要连接越来越多外部系统时,每个系统都需要单独的集成代码。MCP(Model Context Protocol)解决了这个问题——它是 Agent 世界的 USB-C

MCP 提供统一协议,让 Agent 用同一种方式连接所有支持 MCP 的服务。它让Tools 成为可发现、可组合的生态系统

MCP 的意义不只是减少重复工作。它让Tools 成为可发现、可组合的生态系统。Agent 不需要预先知道所有工具,可以在运行时发现和使用新工具。


5. 封装 Context 模式 — Skills

有了工具,Agent 能做很多事。但问题也来了:

工具太多,Context 不够用。每个工具的定义、调用参数、返回结果都要占用 token。当 Agent 连接几十上百个工具时,光是工具定义就可能吃掉大量 context 窗口。

而且原子工具太底层了。读文件、写文件、执行命令——这些是能力的原材料,不是能力本身。

"代码审查"是一个能力。它需要:

  • • 读取代码文件
  • • 理解项目结构
  • • 按照特定标准检查
  • • 输出结构化的审查意见

如何把这些组合成一个可复用的能力?

Skill:可发现、可加载的 Context 包

Skill的本质是:一个包含指令、脚本和资源的文件夹,Agent 可以在需要时发现和加载

这个定义有三个关键点:

  1. 文件夹结构:不是一段 prompt,而是有组织的资源集合
  2. 可发现:Agent 知道有哪些 Skill 可用
  3. 按需加载:只在相关时才加载到 Context

Skill 的核心设计原则是Progressive Disclosure(渐进式披露)

为什么这样设计?因为 Context 是稀缺资源。

如果把所有 Skill 的完整内容都塞进 Context,会触发 Context Rot。渐进式披露让 Agent 只加载需要的信息,保持 Context 的高信噪比。

Skill vs Shell 脚本

Unix 哲学在这里再次闪光:用管道组合小程序,完成复杂任务

cat access.log | grep "ERROR" | sort | uniq -c | sort -rn | head -10

这行命令组合了 6 个小程序,完成了"找出最常见的 10 种错误"这个复杂任务。

Skill 和 Shell 脚本有相似之处:

  • Tool→ 单个命令(cat,grep,sort
  • Skill→ Shell 脚本(组合多个命令的工作流)

但 Skill 比 Shell 脚本更灵活:

  • • Shell 脚本是固定的流程
  • • Skill 是指导 + 资源,Agent 可以灵活运用

Skill 还可以包含可执行代码。有些操作用代码比用 token 生成更高效、更可靠。比如排序一个列表,用代码是 O(n log n),用 token 生成则昂贵且不确定。

从 Context Engineering 的视角看,Skill 是可复用的 Context 模式——预定义好什么信息该进入 Context,以什么顺序,用什么方式处理。


6. Context 的管理 — 长程任务的挑战

前面几章讲的是 Context 的来源:从哪里获取信息。

但还有另一个维度:Context 的管理。当任务跨越几十分钟甚至几小时,产生的 token 远超 context 窗口时,怎么办?

Compaction:压缩历史

最直接的方法是压缩

当对话接近 context 窗口上限时,让模型总结之前的内容,用摘要替换原始对话,然后继续。

压缩的艺术在于选择保留什么。过于激进的压缩会丢失关键细节,过于保守则达不到效果。

一个低风险的压缩策略是清理工具调用结果。当一个工具调用已经在历史深处,Agent 通常不需要再看原始返回值。

Structured Note-taking:Agent 的笔记本

更优雅的方法是让 Agent自己做笔记

Agent 定期把重要信息写入外部文件(比如 NOTES.md),这些笔记持久化在 context 窗口之外。需要时再读回来。

这就像人类做笔记:我们不会记住所有细节,但会记录关键点,需要时查阅。

一个有趣的例子是 Claude 玩 Pokémon。Agent 需要跨越数千个游戏步骤保持连贯性——记住目标、追踪进度、学习哪些攻击对哪些敌人有效。通过自己维护笔记,Agent 可以在 context 重置后继续多小时的策略执行。

Sub-agent:分而治之

第三种方法是多 Agent 协作

主 Agent 负责高层规划,子 Agent 负责具体执行。每个子 Agent 有自己干净的 context 窗口,可以深入探索,最后只返回精炼的结果。

子 Agent 可能消耗数万 token 进行探索,但只返回 1000-2000 token 的精华。这实现了关注点分离——详细的搜索 context 隔离在子 Agent 内,主 Agent 专注于综合分析。

选择哪种方法?

  • Compaction:适合需要大量来回对话的任务
  • Note-taking:适合有明确里程碑的迭代开发
  • Sub-agent:适合需要并行探索的复杂研究

这三种方法可以组合使用。

隔离环境:跨 Session 的外部记忆

当任务跨越数小时甚至数天时,每个新的 context window 都是一张白纸。想象轮班工程师交接,但每个人上班时都失去了前一班的记忆——这就是长程 Agent 的挑战。

解决方案是隔离的运行环境:文件系统持久化代码和文档,Git 记录改动可回滚,进度文件记录工作日志。每个 session 结束时把环境留在"干净状态",下一个 session 读取进度文件和 git log,几秒内就能继续工作。隔离环境是 Agent 的"外部记忆",弥补了 context window 的有限性。

关键是认识到:即使模型能力不断提升,在需要最强性能的场景下,Context 管理仍然是核心挑战


7. Context 的完整来源 — Environment

现在让我们退后一步,看看全貌。

前面的每一章,我们都在用操作系统做类比:

  • • Context 像程序的输入
  • • Prompt 像配置文件
  • • RAG 像文件系统读取
  • • Tools 像可执行程序
  • • Skills 像应用程序

这不是巧合。我们正在为 Agent 构建一个操作系统。

  • Environment→ 操作系统(完整运行环境)
  • Agent→ 用户/Shell(决策主体)
  • Tools→ 命令行程序(原子能力)
  • Skills→ 应用程序(封装的能力组合)
  • Context→ stdin/stdout(统一信息接口)

这让人想起 Unix 的设计哲学:Everything is a file。在 Unix 中,硬件、进程、网络连接都被抽象为文件,程序通过统一的文件接口与世界交互。

Unix 的设计哲学在这里完美映射:

  • Everything is a file →Everything is context
  • 小程序做一件事 → Tool 做一件事
  • 用管道组合程序 → 用 Skill 组合 Tools
  • 文本作为通用接口 → Context 作为通用接口
  • Shell 作为胶水 → Agent 作为胶水

关键洞察:Agent 不直接接触 Environment,一切通过 Context 感知。

就像 Unix 程序通过 stdin 读取输入、stdout 输出结果,Agent 通过 Context 感知世界、表达意图。

为什么是 Coding Agent?

这里要回答一个更根本的问题:为什么我们如此强调 Coding Agent?

因为我们相信:Agent 是通向 AGI 的可行路径。而 Coding Agent 是这条路径上最关键的形态。

原因很简单:任何开放式任务,都可以转化为计算机操作。而代码执行是连接一切的桥梁。

想想看:

  • 写一篇报告 → 操作文件系统 + 调用写作工具
  • 分析数据 → 执行 Python 脚本 + 生成可视化
  • 部署服务 → 执行命令行 + 配置环境
  • 设计产品 → 调用设计工具 API + 生成原型

代码是通用的胶水。会写代码的 Agent,理论上可以完成任何可以用计算机完成的任务。

换句话说:任何现在由人操作计算机完成的任务,未来都有可能由 Agent 自主完成。

代码执行的独特价值

代码执行不只是"能做事",它还解决了 Context Engineering 的核心挑战:

1. 过滤数据,减少 token

# 不用代码执行:10000 行数据全部进入 Contexttool_call: get_spreadsheet(id="abc123")→ 返回 10000 行,全部进入 Context# 用代码执行:在执行环境中过滤data = get_spreadsheet(id="abc123")pending = [row for row in data if row["status"] == "pending"]print(f"Found {len(pending)} pending orders")print(pending[:5]) # 只返回 5 行到 Context

2. 保护隐私

中间数据可以留在执行环境中,不进入模型的 Context。敏感信息(邮箱、电话)可以被自动脱敏。

3. 持久化状态

Agent 可以把中间结果写入文件,跨越 context 重置继续工作。甚至可以把成功的代码保存为可复用的函数——这就是 Skill 的雏形。

这就是为什么 Environment 的核心是代码执行能力:

对于 Coding Agent:

  • 代码文件的内容 → Context
  • 终端的执行结果 → Context
  • 测试的通过/失败 → Context
  • 编译的错误信息 → Context
  • LSP 的类型提示 → Context

Environment 是 Context 的终极来源。Context 是 Agent 与世界的唯一接口。代码执行是 Agent 改变世界的主要方式。


8. 结语:Context Engineering 的全貌

回顾这段旅程:

每一步都在回答同一个问题:如何让 Agent 获得更好的 Context?

  • Prompt Engineering:手工打磨每一个 token
  • RAG:自动检索相关信息
  • Tools:动态执行获取新信息
  • Skills:封装可复用的 Context 模式
  • Environment:提供完整的信息来源

而 Context 管理(Compaction、Note-taking、Sub-agent)则回答另一个问题:如何在有限窗口里最大化 Context 的价值?

Context Engineering = 来源 × 管理

这一切,最终指向一个更大的图景:

我们正在为 Agent 构建操作系统。

Unix 用 50 年证明了一套设计哲学的生命力:

  • Everything is a file
  • 小程序做好一件事
  • 用管道组合程序
  • 文本作为通用接口

Agent 的世界正在复现这套哲学:

  • Everything is context
  • Tool 做好一件事
  • 用 Skill 组合 Tools
  • Context 作为通用接口

最后,回到开篇的问题:

Agent 如何"看见"世界?

答案始终是:Context

Agent 的能力上限 = Context 的质量上限

这就是 Context Engineering。


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  • 为什么要做 RAG
  • 搭建一个简单的 ChatPDF
  • 检索的基础概念
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  • 搭建 RAG 系统的扩展知识
  • 混合检索与 RAG-Fusion 简介
  • 向量模型本地部署

第三阶段(30天):模型训练

恭喜你,如果学到这里,你基本可以找到一份大模型 AI相关的工作,自己也能训练 GPT 了!通过微调,训练自己的垂直大模型,能独立训练开源多模态大模型,掌握更多技术方案。

到此为止,大概2个月的时间。你已经成为了一名“AI小子”。那么你还想往下探索吗?

  • 为什么要做 RAG
  • 什么是模型
  • 什么是模型训练
  • 求解器 & 损失函数简介
  • 小实验2:手写一个简单的神经网络并训练它
  • 什么是训练/预训练/微调/轻量化微调
  • Transformer结构简介
  • 轻量化微调
  • 实验数据集的构建

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