合约层

Source: Dev.to

状态： 信息性
受众： AI 系统架构师、框架维护者、平台工程师
范围： 基于 LLM 的系统的确定性合约

1. 什么是 Contract Layer？

Contract layer 是一种架构层，用于在模型执行之前定义 AI 系统中允许发生的行为。

它 不是：

• 提示（prompt）
• 验证器（validator）
• 重试机制（retry mechanism）
• 框架特定的抽象（framework‑specific abstraction）

Contract layer 是：

一组 执行前约束，使得无效状态 不可表示。

在传统软件系统中，合约通过以下方式隐式存在：

• 类型系统
• 函数签名
• 内存模型
• 执行顺序保证

LLM 系统历史上 没有 这层合约。

2. 合约层所在位置

合约层位于 编排逻辑和模型执行之间。

Application Logic
        |
        v
[ Contract Layer ]
        |
        v
LLM / Tool Runtime

任何跨越此边界的内容 必须已经有效。

如果它无效：

• 执行必须不启动
• 不应进行重试
• 不应向下游泄漏部分状态

这类似于编译器在执行之前拒绝无效程序的方式。

Source: …

3. 合约层管理的内容

一个完善的合约层管理 五个不同的领域。

3.1 类型

• 可以存在哪些值
• 允许的形状有哪些
• 适用的约束是什么（范围、枚举、格式）

如果没有类型：

• 工具调用会退化为结构松散的 JSON
• 提供商对模式的解释会不一致
• 验证会变成被动而非预防

3.2 接口（工具合约）

接口定义：

• 存在哪些工具
• 如何调用它们
• 它们返回什么

合约层将工具接口视为 硬性边界，而不是文档说明。

违规情况包括：

• 缺少工具名称
• 大小写错误
• 缺少必填字段
• 序列化格式错误

如果工具调用违反其接口，必须在 执行前 被拒绝。

3.3 执行顺序

LLM 系统隐式依赖于：

• 消息序列规则
• 提供商特定的回合约束
• 流式与非流式的差异

合约层将执行顺序 显式化，防止：

• 无效的回合序列（例如 Gemini 的 INVALID_ARGUMENT 错误）
• 模糊的工具调用位置
• 同步模式与流模式之间的状态漂移

3.4 上下文作为资源

上下文 不是 文本；它是一个 有界资源。

合约层必须定义：

• 哪些部分是关键的
• 哪些可以缩减
• 哪些可以舍弃
• 它们被考虑的顺序

这取代了：

• 临时的截断
• 启发式的重试
• “抱希望” 的上下文管理

3.5 标准化输出

合约层定义系统状态的 标准化表示：

• 标准化 JSON
• 稳定的顺序
• 确定性的布局

这使得能够：

• 可复现的运行
• 缓存
• 差异比较
• 重放
• 审计

如果没有标准化，系统就无法可靠地进行推理。

4. 合约层 不是

• ❌ 提示工程
• ❌ 生成后输出验证
• ❌ 重试逻辑
• ❌ 模型特定的技巧
• ❌ 框架胶水代码

5. 系统属性的确定性

关键原则： 确定性不是模型的属性；它是周围系统的属性。

LLM 本质上是概率性的。合约层 不 试图改变这一点。相反，它们确保概率组件在 确定性边界 内运行：

• 无效输出在结构上不可能被消费

这与以下领域的做法相呼应：

• 操作系统
• 数据库
• 编译器
• 分布式系统

6. 缺少契约层导致的失败

没有契约层的系统不可避免地会累积：

• 重试
• 回退
• 验证器
• 提供者特定的条件分支
• 未文档化的不变量

随着时间推移，系统会变得：

• 脆弱
• 不可复现
• 调试成本高
• 无法形式化推理

这不是工具问题——而是架构上的遗漏。

7. FACET and the Contract Layer

FACET 通过结合以下内容来形式化合同层：

• 严格的类型系统（FTS）
• 显式接口（@interface）
• 确定性的执行阶段
• 响应式依赖图（R‑DAG）
• 正式的上下文分配算法（Token Box Model）
• 标准化的 JSON 渲染

FACET 是 一种实现 的合同层；该概念本身比任何单一工具都更广泛。

8. 为什么合同层是不可避免的

随着 LLM 系统从以下阶段演进：

1. 单次提示
2. 多步骤代理
3. 使用工具的系统
4. 生产基础设施

缺乏合同成为主要的失败来源。

合同层并非创新；它是一个 缺失的层，类似于：

• 未出现无类型脚本之前的类型系统
• 原始数据库访问之前的事务
• 随意部署之前的容器

它的出现只是时间问题。

9. 长期影响

事后看来，没有合同层的 AI 系统将显得不完整。未来的系统将假设：

• typed tools
• deterministic context packing
• canonical execution
• reproducible behavior

默认可靠性

问题不再是是否存在合同层——而是它被定义得多明确。

10. Summary

A contract layer:

• 使无效状态不可表示
• 将失败从运行时转移到编译时
• 将工程纪律恢复到 AI 系统中
• 在不混乱的情况下实现规模化

It is not optional for reliable AI.

It is foundational.