Lane-Based Execution Queueing

传统Agent系统通过单一执行队列序列化所有操作，由此形成的瓶颈会限制吞吐量。并发执行虽值得采用，但存在风险：

• 交错执行风险：多个命令同时写入stdin/stdout会破坏面向用户的输出
• 竞态条件：未通过恰当同步机制访问共享状态会导致数据损坏
• 死锁风险：简单的并发排队机制可能导致操作之间形成循环依赖

智能体系统需要具备并行能力以维持响应性（例如，后台任务不应阻塞用户交互），但同时必须保障隔离性。

带独立队列与可配置并发的隔离式执行通道

每个通道是一个命名队列，拥有独立的并发限制，可独立消费且互不干扰。

核心概念：

• 会话通道（Session lanes）：按会话划分的队列可避免消息交错。每个用户会话对应一个独立通道（例如session:telegram:user123）。
• 全局通道（Global lanes）：后台任务（定时任务、健康检查）在专属通道（例如cron、subagent）中执行，不会阻塞会话通道。
• 层级组合（Hierarchical composition）：操作可通过队列链式调用实现通道嵌套（会话→全局）。外层通道会等待内层通道任务完成，通过结构化排队机制避免死锁。
• 可配置并发（Configurable concurrency）：每个通道支持maxConcurrent个并发任务（默认值为1）。高吞吐量通道可并行运行任务；串行通道则严格保证任务执行顺序。
• 等待时长告警（Wait-time warnings）：队列中等待超时的任务会触发告警与回调，及时暴露性能瓶颈。

实现概览：

type LaneState = {
  queue: QueueEntry[];
  active: number;           // 当前运行的任务数
  maxConcurrent: number;    // 并发限制
  draining: boolean;
};

const lanes = new Map<string, LaneState>();

function drainLane(lane: string) {
  const state = getLaneState(lane);
  // 持续调度任务，直到达到并发限制
  while (state.active < state.maxConcurrent && state.queue.length > 0) {
    const entry = state.queue.shift();
    state.active += 1;
    entry.task().finally(() => {
      state.active -= 1;
      pump();  // 调度下一个任务
    });
  }
}

function enqueueCommandInLane<T>(
  lane: string,
  task: () => Promise<T>,
): Promise<T> {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    getLaneState(lane).queue.push({ task, resolve, reject });
    drainLane(lane);
  });
}

基于层级组合的死锁预防：

// 会话通道中入队一个任务，该任务会向全局通道入队子任务
await enqueueCommandInLane(sessionLane, () =>
  enqueueCommandInLane(globalLane, () =>
    doBackgroundWork()
  )
);
// 外层Promise会在内层任务完成后resolve；无循环等待问题

Clawdbot中的通道示例：

• main：CLI命令的默认串行通道
• cron：定时任务专用通道，与用户交互任务完全隔离
• subagent：子Agent任务通道，可与父级任务并行执行
• session:<id>：每个用户专属的自动回复队列

1. 识别隔离边界：将不可交错执行的操作分组（例如，按用户、按渠道维度）。
2. 定义通道名称：采用层级命名方式（如session:telegram:user123）来限定作用域。
3. 设置并发限制：串行通道使用maxConcurrent=1；并行通道可设置更高数值。
4. 任务入队：调用enqueueCommandInLane(lane, task)来调度工作任务。
5. 层级组合调度：当已入队的任务需要在另一通道中生成子任务时，需在外部任务中等待内部入队操作完成。

需规避的陷阱：

• 过度并行化：过多的并发工作进程会耗尽系统资源（如文件句柄、内存）。需监控active计数。
• 饥饿问题：若高优先级通道始终处于满载状态，低优先级通道可能无限期等待。可通过等待时长告警检测该问题。
• 缺失层级结构：直接跨通道建立依赖却不采用嵌套入队的方式，可能引发死锁。务必通过enqueueCommandInLane(() => enqueueCommandInLane(...))的方式进行组合。

优点：

• 隔离性保障：各lane之间无任务交错；每个lane均保留任务执行顺序。
• 灵活并行能力：单lane内的并发特性支持混合工作负载（如串行UI任务、并行后台任务）。
• 简洁心智模型：层级化组合可映射到结构化编程模式。
• 可观测性：lane级指标（队列深度、活跃任务数、等待时长）可辅助调试。

缺点/注意事项：

• 内存开销：每个lane均维护独立队列；数千个闲置lane可能造成内存浪费。
• 需配置调优：并发限制需根据工作负载特性进行校准。
• 非通用调度器：不支持优先级队列、截止时间调度或任务窃取机制。复杂业务场景需选用专业调度器。