WPSBot/.tasks/2025-10-29_3_ai_chat.md

# 背景
文件名：2025-10-29_3_ai_chat.md
创建于：2025-10-29_23:32:40
创建者：user
主分支：main
任务分支：task/ai_chat_2025-10-29_3
Yolo模式：Off

# 任务描述
在本项目中新增一个AI对话功能，使用llama_index构建，服务商为本地部署的ollama。

这个智能体将拥有足够长的上下文（超过30轮对话历史），能够同时与不同的用户展开交流。例如用户A提问后用户B进行补充，智能体将通过时间间隔判断机制来决定何时进行回答。

## 核心需求
1. **显式指令触发**：使用 `.ai <问题>` 指令触发AI对话
2. **配置指令**：使用 `.aiconfig` 指令配置Ollama服务地址、端口和模型名称
3. **时间间隔判断**：智能体通过时间间隔判断是否需要回答（固定10秒等待窗口）
4. **长上下文管理**：保留超过30轮对话历史
5. **多用户对话支持**：同一chat_id下不同用户的消息能够被正确识别和处理

## 技术方案决策（已确定）
1. **延迟任务机制**：使用 asyncio 的延迟任务（方案三）
   - 每个 chat_id 维护独立的延迟任务句柄
   - 使用全局字典存储任务映射
   - 收到新消息时取消旧任务并创建新任务

2. **上下文管理**：使用 llama_index 的 ChatMemoryBuffer（策略A）
   - 设置足够的 token_limit 确保保留30+轮对话
   - 按 chat_id 独立维护 ChatEngine 实例

3. **多用户识别**：消息角色映射 + 系统提示（方案C）
   - 将不同用户映射为不同角色（如"用户1"、"用户2"）
   - 在系统提示中明确告知存在多用户场景
   - ChatMemoryBuffer 中使用角色区分不同用户

4. **等待窗口**：固定10秒窗口（变体1）
   - 收到消息后等待10秒
   - 等待期间有新消息则重新计时

5. **配置管理**：使用单独的JSON文件
   - 配置存储在 `data/ai_config.json`
   - 全局单一配置（服务器级别，非chat级别）
   - 通过 `.aiconfig` 指令修改配置并保存到文件

# 项目概览

## 项目结构
```
WPSBot/
├── app.py                 # FastAPI主应用
├── config.py              # 配置管理
├── core/                  # 核心模块
│   ├── database.py        # 数据库操作
│   ├── models.py          # 数据模型
│   └── middleware.py      # 中间件
├── routers/               # 路由模块
│   ├── callback.py        # 回调处理
│   └── health.py          # 健康检查
├── games/                 # 游戏模块
│   ├── base.py           # 游戏基类
│   └── ...               # 其他游戏
├── utils/                 # 工具模块
│   ├── message.py        # 消息发送
│   ├── parser.py         # 指令解析
│   └── rate_limit.py     # 限流控制
└── data/                  # 数据文件
```

## 技术栈
- FastAPI：Web框架
- SQLite：数据存储
- llama-index-core：AI对话框架核心
- llama-index-llms-ollama：Ollama LLM集成
- Ollama：本地LLM服务

# 分析

## 现有架构
1. **指令处理流程**：
   - 消息通过 `/api/callback` 接收
   - `CommandParser` 解析指令，只处理以 `.` 开头的命令
   - 非指令消息会被忽略
   - 指令分发到对应的游戏处理器

2. **状态管理**：
   - 游戏状态存储在 `game_states` 表
   - 使用 `(chat_id, user_id, game_type)` 作为联合主键
   - 对于群组共享状态，使用 `user_id=0`（如成语接龙）

3. **异步任务**：
   - 已有 `periodic_cleanup` 后台清理任务示例
   - 使用 `asyncio.create_task` 和 `asyncio.sleep` 实现

## 关键技术挑战

### 1. 延迟回答机制
需要实现一个基于时间间隔的判断机制：
- 收到 `.ai` 指令时，将消息加入等待队列
- 设置一个等待窗口（例如5-10秒）
- 如果在等待窗口内有新消息，重新计时
- 等待窗口结束后，如果没有新消息，生成回答
- 需要在 `chat_id` 级别维护等待队列和延迟任务

### 2. 长上下文管理
- 使用 llama_index 的 `ChatMemoryBuffer` 管理对话历史
- 确保超过30轮对话历史能够被保留
- 对话历史需要按 `chat_id` 独立存储
- 对话历史中需要包含用户ID信息，以便区分不同用户

### 3. Ollama配置管理
- 使用全局单一配置（服务器级别）
- 配置存储在 `data/ai_config.json` 文件中
- 配置包括：服务地址、端口、模型名称
- 通过 `.aiconfig` 指令修改配置并持久化到文件
- 配置需要有默认值（localhost:11434，默认模型需指定）

### 4. 多用户对话识别
- 对话历史中需要记录每条消息的发送者（user_id）
- 生成回复时，需要识别上下文中的不同用户
- 回复格式可以考虑使用 @用户 的方式

### 5. 依赖管理
- 需要添加 llama-index-core 和相关依赖
- 需要确保与现有代码库的兼容性
- 考虑资源占用（内存、CPU）

## 数据结构设计

### AI对话状态数据结构
对话状态由 llama_index 的 ChatMemoryBuffer 管理，存储在内存中。
需要存储的额外信息：

```python
# 存储在 game_states 表中的 state_data
{
    "user_mapping": {     # 用户ID到角色名称的映射
        "123456": "用户1",
        "789012": "用户2",
        ...
    },
    "user_count": 2       # 当前对话中的用户数量
}
```

### 配置数据结构（存储在 data/ai_config.json）
```json
{
    "host": "localhost",
    "port": 11434,
    "model": "llama3.1"
}
```

### 数据库扩展
使用 `game_states` 表存储用户映射信息：
- `chat_id`: 会话ID
- `user_id`: 0（表示群组级别）
- `game_type`: "ai_chat"
- `state_data`: JSON格式的用户映射信息

注意：对话历史由 ChatMemoryBuffer 在内存中管理，不持久化到数据库。

# 提议的解决方案

## 方案概述
1. 创建一个新的游戏模块 `games/ai_chat.py`，继承 `BaseGame`
2. 使用 `game_states` 表存储用户映射信息（用户ID到角色名称的映射）
3. 使用全局字典维护每个 `chat_id` 的延迟任务句柄
4. 使用全局字典维护每个 `chat_id` 的 ChatEngine 实例和待处理消息队列
5. 使用 `data/ai_config.json` 存储 Ollama 全局配置
6. 使用 llama_index 的 ChatMemoryBuffer 管理对话上下文（内存中）

## 实现细节

### 1. 指令注册
在 `utils/parser.py` 中添加：
- `.ai`: 触发AI对话
- `.aiconfig`: 配置Ollama参数

### 2. AI对话模块 (`games/ai_chat.py`)
- `handle()`: 主处理函数，处理 `.ai` 和 `.aiconfig` 指令
- `_handle_ai()`: 处理AI对话请求
  - 将消息加入等待队列
  - 取消旧的延迟任务（如果存在）
  - 创建新的延迟任务（10秒后执行）
- `_handle_config()`: 处理配置请求
  - 解析配置参数（host, port, model）
  - 更新 `data/ai_config.json` 文件
  - 返回配置确认消息
- `_add_to_queue()`: 将消息加入等待队列（按 chat_id 组织）
- `_delayed_response()`: 延迟回答任务（内部异步函数）
  - 等待10秒后执行
  - 检查队列并生成回答
  - 处理任务取消异常
- `_generate_response()`: 使用LLM生成回答
  - 获取或创建 ChatEngine 实例
  - 获取用户角色映射
  - 将队列中的消息按用户角色格式化
  - 调用 ChatEngine.chat() 生成回答
  - 更新 ChatMemoryBuffer
- `_get_chat_engine()`: 获取或创建ChatEngine实例
  - 检查全局字典中是否已存在
  - 不存在则创建新的 ChatEngine，配置 ChatMemoryBuffer
  - 设置系统提示（告知多用户场景）
- `_get_user_role()`: 获取用户角色名称（创建或获取映射）
- `_load_config()`: 从 JSON 文件加载配置
- `_save_config()`: 保存配置到 JSON 文件

### 3. 延迟任务管理
- 使用全局字典 `_pending_tasks` 存储每个 `chat_id` 的延迟任务句柄
- 使用全局字典 `_message_queues` 存储每个 `chat_id` 的待处理消息队列
- 使用全局字典 `_chat_engines` 存储每个 `chat_id` 的 ChatEngine 实例
- 新消息到达时，取消旧任务（调用 task.cancel()）并创建新任务
- 使用 `asyncio.create_task` 和 `asyncio.sleep(10)` 实现固定10秒延迟
- 处理 `asyncio.CancelledError` 异常，避免任务取消时的错误日志

### 4. 用户角色映射机制
- 为每个 chat_id 维护用户ID到角色名称的映射（如"用户1"、"用户2"）
- 映射信息存储在 `game_states` 表中（chat_id, user_id=0, game_type='ai_chat'）
- 首次出现的用户自动分配角色名称（按出现顺序）
- 在将消息添加到 ChatMemoryBuffer 时使用角色名称作为消息角色
- 系统提示中包含："这是一个多用户对话场景，不同用户的发言会用不同的角色标识。你需要理解不同用户的发言内容，并根据上下文给出合适的回复。"

### 4. 依赖添加
在 `requirements.txt` 中添加：
```
llama-index-core>=0.10.0
llama-index-llms-ollama>=0.1.0
```

### 5. 路由注册
在 `routers/callback.py` 的 `handle_command()` 中添加AI对话处理分支

### 6. 帮助信息更新
在 `games/base.py` 的 `get_help_message()` 中添加AI对话帮助

## 时间间隔判断逻辑（固定10秒窗口）
1. **默认等待窗口**：10秒（固定）
2. **收到 `.ai` 指令时**：
   - 提取消息内容（去除 `.ai` 前缀）
   - 获取用户ID和chat_id
   - 将消息（用户ID + 内容）加入该 `chat_id` 的等待队列
   - 如果有待处理的延迟任务（检查 `_pending_tasks[chat_id]`），取消它
   - 创建新的延迟任务（`asyncio.create_task(_delayed_response(chat_id))`）
   - 将任务句柄存储到 `_pending_tasks[chat_id]`
3. **在等待窗口内收到新消息**（无论是否是指令）：
   - 如果新消息也是 `.ai` 指令：
     - 将新消息加入队列
     - 取消当前延迟任务（`task.cancel()`）
     - 创建新的延迟任务（重新计时10秒）
   - 如果新消息不是指令，但chat_id在等待队列中：
     - 可以考虑忽略，或也加入队列（根据需求决定）
4. **等待窗口结束（延迟任务执行）**：
   - 检查队列中是否有消息
   - 如果有，获取该 chat_id 的 ChatEngine 和用户映射
   - 将队列中的消息按用户角色格式化后添加到 ChatMemoryBuffer
   - 调用 ChatEngine.chat() 生成回答
   - 清空队列
   - 从 `_pending_tasks` 中移除任务句柄

## 配置文件管理（data/ai_config.json）
- 文件结构：
  ```json
  {
      "host": "localhost",
      "port": 11434,
      "model": "llama3.1"
  }
  ```
- 首次加载时如果文件不存在，创建默认配置
- 通过 `.aiconfig` 指令修改配置时，实时保存到文件
- ChatEngine 创建时从配置文件加载配置

# 当前执行步骤："4. 执行模式 - 代码实施完成并测试通过"

# 任务进度

## [2025-10-29_23:55:08] 执行阶段完成
- 已修改：
  - requirements.txt：添加 llama-index-core 和 llama-index-llms-ollama 依赖
  - data/ai_config.json：创建默认配置文件
  - utils/parser.py：添加 .ai 和 .aiconfig 指令映射和解析逻辑
  - games/ai_chat.py：创建完整的 AI 对话模块实现
  - routers/callback.py：添加 ai_chat 处理分支
  - games/base.py：添加 AI 对话帮助信息
- 更改：
  - 实现了基于 llama_index 和 Ollama 的 AI 对话功能
  - 实现了固定10秒等待窗口的延迟回答机制
  - 实现了用户角色映射和长上下文管理
  - 实现了配置文件的 JSON 存储和管理
- 原因：按照计划实施 AI 对话功能的所有核心组件
- 阻碍因素：无
- 状态：成功

## [2025-10-30_00:56:44] 功能优化和问题修复
- 已修改：
  - games/ai_chat.py：优化错误处理和用户体验
    1. 移除收到消息后的确认回复（静默处理）
    2. 修复转义字符警告（SyntaxWarning）
    3. 改进错误处理，提供详细的调试信息和排查步骤
    4. 添加超时设置（120秒）
    5. 针对NPS端口转发的特殊错误提示
- 更改：
  - 优化了错误提示信息，包含当前配置、测试命令和详细排查步骤
  - 专门针对NPS端口转发场景添加了Ollama监听地址配置说明
  - 改进了连接错误的诊断能力
- 原因：根据实际使用中发现的问题进行优化
- 阻碍因素：无
- 状态：成功

## [2025-10-30_01:10:05] 系统提示词持久化和功能完善
- 已修改：
  - games/ai_chat.py：
    1. 实现系统提示词的持久化存储（保存到配置文件）
    2. 添加 `_get_default_system_prompt()` 方法定义默认系统提示词
    3. 添加 `_get_system_prompt()` 方法从配置文件加载系统提示词
    4. 更新系统提示词内容，明确AI身份和职责
    5. 在系统提示词中包含完整的机器人功能列表和指引
- 更改：
  - 系统提示词现在会保存到 `data/ai_config.json` 文件中
  - 服务重启后系统提示词会自动从配置文件加载，保持长期记忆
  - AI助手能够了解自己的身份和所有机器人功能，可以主动指引用户
  - 系统提示词包含了完整的13个功能模块介绍和回复指南
- 原因：实现系统提示词的长期记忆，让AI能够始终记住自己的身份和职责
- 阻碍因素：无
- 状态：成功

# 最终审查

## 实施总结
✅ 所有计划功能已成功实施并通过测试

### 核心功能实现
1. ✅ AI对话系统基于 llama_index + Ollama 构建
2. ✅ 显式指令触发（`.ai <问题>`）
3. ✅ 配置指令（`.aiconfig`）支持动态配置Ollama服务
4. ✅ 固定10秒等待窗口的延迟回答机制
5. ✅ 用户角色映射和长上下文管理（30+轮对话）
6. ✅ 配置文件持久化存储
7. ✅ 系统提示词持久化存储（新增）
8. ✅ 完善的错误处理和调试信息

### 文件修改清单
- ✅ requirements.txt - 添加依赖
- ✅ data/ai_config.json - 配置文件（包含系统提示词）
- ✅ utils/parser.py - 指令解析
- ✅ games/ai_chat.py - AI对话模块完整实现
- ✅ routers/callback.py - 路由注册
- ✅ games/base.py - 帮助信息更新

### 技术特性
- ✅ 多用户对话支持
- ✅ 延迟任务管理（asyncio）
- ✅ ChatMemoryBuffer长上下文管理
- ✅ JSON配置文件管理
- ✅ NPS端口转发支持
- ✅ 详细的错误诊断和排查指南

### 测试状态
- ✅ 功能测试通过
- ✅ Ollama服务连接测试通过
- ✅ NPS端口转发配置测试通过
- ✅ 系统提示词持久化测试通过

## 实施与计划匹配度
实施与计划完全匹配 ✅