# 用户界面系统 - 自然语言实现规范

## 1. 模块概述

- **功能定位**: 基于React/Ink构建的终端UI系统，实现实时Steering交互和Agent状态可视化
- **核心职责**: 提供直观的Agent交互界面、实时用户引导能力、多Agent协作状态展示和终端友好的可视化体验
- **设计目标**: 实现0延迟用户交互响应、100%实时状态同步、极致的终端体验和直观的AI协作界面

## 2. 接口定义

### 2.1 输入接口
- **componentType**: enum, ["chat", "agent", "tool", "status", "steering"], 必填, 定义组件类型
- **props**: ComponentProps, 组件属性对象, 支持泛型类型约束, 必须可序列化
- **context**: UIContext, UI上下文对象, 包含主题、状态、事件处理器, 可选
- **renderMode**: enum, ["static", "dynamic", "streaming"], 可选, 默认"dynamic"

### 2.2 输出接口
- **正常返回**: ReactElement或Ink组件, 支持实时更新和事件处理
- **异常返回**: 错误码4001-4050, 包含组件渲染错误、状态同步失败、事件处理异常
- **性能指标**: 渲染响应时间<16ms(60fps), 状态更新延迟<50ms, 内存占用<100MB

## 3. 核心逻辑

### 3.1 主要处理流程
1. **组件初始化**: 设置初始状态、注册事件监听器、建立数据绑定、配置渲染参数
2. **状态管理**: Agent状态订阅、实时数据更新、状态变更传播、冲突解决
3. **事件处理**: 用户输入捕获、Steering事件分发、快捷键处理、窗口管理
4. **渲染优化**: 虚拟DOM优化、增量更新、懒加载、性能监控
5. **交互反馈**: 视觉反馈提供、音效支持、进度指示、错误提示
6. **数据同步**: 与Agent引擎双向数据同步、状态一致性保证、冲突解决

### 3.2 关键算法
- **实时渲染算法**: 基于React Fiber的时间分片渲染，支持中断和恢复，确保60fps流畅体验
- **状态同步算法**: 基于发布-订阅模式的双向数据绑定，支持乐观更新和冲突回滚
- **Steering事件处理**: 基于事件优先级的实时用户引导系统，延迟<100ms

## 4. 状态管理

### 4.1 内部状态
- **agentStates**: Map<string, AgentState>, Agent状态映射表, 初始值空Map
- **uiState**: UIGlobalState, 全局UI状态对象, 包含主题、布局、模式信息
- **steeringEvents**: Queue<SteeringEvent>, Steering事件队列, 初始值空队列
- **renderCache**: Map<string, CachedComponent>, 组件渲染缓存, 初始值空Map

### 4.2 持久化
- **存储方式**: 内存状态为主，用户偏好设置持久化到本地配置文件
- **缓存策略**: 组件级别缓存，基于props和state的智能缓存失效
- **数据一致性**: 单向数据流确保一致性，通过状态管理器统一协调

## 5. 异常处理

### 5.1 异常分类
- **渲染错误**: 错误码4001-4010, 组件渲染失败、JSX语法错误、内存不足
- **状态同步错误**: 错误码4011-4020, Agent状态同步失败、数据格式错误、网络中断
- **事件处理错误**: 错误码4021-4030, 用户输入处理失败、事件监听器错误、快捷键冲突
- **性能问题**: 错误码4031-4040, 渲染性能下降、内存泄漏、CPU占用过高

### 5.2 监控日志
- **关键监控点**: 渲染FPS(>50fps)、状态同步延迟(<100ms)、内存使用量(<100MB)、事件响应时间(<50ms)
- **日志记录**: DEBUG级别记录组件渲染，INFO级别记录状态变更，ERROR级别记录异常
- **告警机制**: 渲染FPS<30触发性能告警，内存使用>150MB触发资源告警

## 6. 性能要求

- **响应时间**: 用户交互响应<50ms，组件渲染<16ms，状态更新<100ms
- **并发处理**: 支持多Agent并行状态展示，最大20个并发Agent状态
- **资源限制**: 内存占用<100MB，CPU使用率<20%，渲染线程不阻塞主线程

## 7. 安全考虑

- **权限控制**: UI操作权限验证，防止未授权的系统操作
- **数据安全**: 敏感信息脱敏显示，防止信息泄漏
- **攻击防护**: 防止XSS注入，输入内容安全过滤，事件监听器安全绑定

## 8. 依赖关系

### 8.1 上游依赖
- **Agent引擎**: 订阅Agent状态变更、接收执行结果、监听工具调用
- **配置系统**: 读取UI主题配置、布局偏好、交互行为设置
- **事件系统**: 处理Steering事件、用户输入事件、系统通知

### 8.2 下游调用
- **终端输出**: 向终端输出格式化的文本和状态信息
- **用户输入**: 捕获键盘输入、鼠标事件、窗口事件
- **系统通知**: 触发系统级别的通知和提醒

## 9. 测试验证

### 9.1 单元测试
- **组件渲染测试**: 快照测试、属性传递测试、事件处理测试、错误边界测试
- **状态管理测试**: 状态变更测试、数据同步测试、冲突解决测试
- **交互测试**: 用户输入模拟、事件处理验证、快捷键测试
- **覆盖率要求**: 组件覆盖率>95%，状态管理覆盖率100%，交互逻辑覆盖率>90%

### 9.2 集成测试
- **端到端测试**: 完整用户交互流程测试，Agent协作界面测试
- **性能测试**: 大量数据渲染性能、长时间运行稳定性、内存泄漏检测
- **兼容性测试**: 不同终端兼容性、不同操作系统支持、字体和颜色显示

## 10. AI编译器指令

- **实现语言**: TypeScript + React + Ink，使用函数式组件和Hooks模式
- **代码风格**: 组件化设计，自定义Hooks，样式组件分离，状态管理集中化
- **第三方库**: ink(终端UI)、react(组件框架)、zustand(状态管理)、chalk(终端颜色)
- **部署方式**: 单页应用构建，终端环境适配，跨平台兼容性保证

## 特定实现要求

### 核心UI组件架构
```typescript
// 主应用组件
interface MainAppProps {
  agentEngine: AgentEngine;
  configuration: UIConfiguration;
  initialMode: InteractionMode;
}

const MainApp: React.FC<MainAppProps> = ({ agentEngine, configuration, initialMode }) => {
  const [appState, setAppState] = useUIState();
  const steeringHandler = useSteeringHandler(agentEngine);
  
  return (
    <Box flexDirection="column" height="100%">
      <Header mode={appState.mode} agentCount={appState.activeAgents.length} />
      <MainContent>
        {appState.mode === 'chat' && <ChatInterface />}
        {appState.mode === 'plan' && <PlanInterface />}
        {appState.mode === 'multi-agent' && <MultiAgentInterface />}
      </MainContent>
      <StatusBar {...appState.status} />
      <SteeringPanel onSteeringEvent={steeringHandler} />
    </Box>
  );
};

// 聊天界面组件
interface ChatInterfaceProps {
  messages: Message[];
  onUserInput: (input: string) => void;
  onInterrupt: () => void;
  isProcessing: boolean;
}

const ChatInterface: React.FC<ChatInterfaceProps> = ({
  messages,
  onUserInput,
  onInterrupt,
  isProcessing
}) => {
  const [inputValue, setInputValue] = useState('');
  const messagesRef = useRef<Message[]>(messages);
  
  // 实时消息更新
  useEffect(() => {
    messagesRef.current = messages;
  }, [messages]);
  
  return (
    <Box flexDirection="column" flexGrow={1}>
      <ScrollableMessage messages={messages} />
      <UserInputArea
        value={inputValue}
        onChange={setInputValue}
        onSubmit={onUserInput}
        onInterrupt={onInterrupt}
        disabled={isProcessing}
      />
    </Box>
  );
};
```

### 实时Steering系统
```typescript
// Steering事件处理器
interface SteeringHandler {
  // 中断当前Agent执行
  interrupt: (reason?: string) => Promise<void>;
  
  // 提供实时引导
  guide: (guidance: string, priority: 'low' | 'medium' | 'high') => Promise<void>;
  
  // 切换交互模式
  switchMode: (mode: InteractionMode) => Promise<void>;
  
  // 紧急停止
  abort: () => Promise<void>;
}

const useSteeringHandler = (agentEngine: AgentEngine): SteeringHandler => {
  const [steeringState, setSteeringState] = useSteeringState();
  
  const interrupt = useCallback(async (reason?: string) => {
    // 发送中断信号到Agent引擎
    await agentEngine.sendSteeringEvent({
      type: 'interrupt',
      payload: { reason },
      timestamp: Date.now(),
      source: 'user'
    });
    
    // 更新UI状态
    setSteeringState(state => ({
      ...state,
      lastInterrupt: Date.now(),
      interruptReason: reason
    }));
  }, [agentEngine, setSteeringState]);
  
  const guide = useCallback(async (guidance: string, priority: SteeringPriority) => {
    // 发送引导信息到Agent引擎
    await agentEngine.sendSteeringEvent({
      type: 'guidance',
      payload: { guidance, priority },
      timestamp: Date.now(),
      source: 'user'
    });
    
    // 显示引导反馈
    setSteeringState(state => ({
      ...state,
      activeGuidance: guidance,
      guidancePriority: priority
    }));
  }, [agentEngine, setSteeringState]);
  
  return { interrupt, guide, switchMode, abort };
};
```

### 多Agent状态可视化
```typescript
// 多Agent状态展示组件
interface MultiAgentInterfaceProps {
  agents: AgentState[];
  onAgentSelect: (agentId: string) => void;
  onAgentAction: (agentId: string, action: AgentAction) => void;
}

const MultiAgentInterface: React.FC<MultiAgentInterfaceProps> = ({
  agents,
  onAgentSelect,
  onAgentAction
}) => {
  const [selectedAgent, setSelectedAgent] = useState<string | null>(null);
  
  return (
    <Box flexDirection="row" height="100%">
      {/* Agent列表 */}
      <Box width="30%" borderStyle="single" borderColor="gray">
        <Text bold>Active Agents ({agents.length})</Text>
        {agents.map(agent => (
          <AgentCard
            key={agent.id}
            agent={agent}
            isSelected={selectedAgent === agent.id}
            onSelect={() => setSelectedAgent(agent.id)}
            onAction={(action) => onAgentAction(agent.id, action)}
          />
        ))}
      </Box>
      
      {/* Agent详情 */}
      <Box flexGrow={1} borderStyle="single" borderColor="gray">
        {selectedAgent ? (
          <AgentDetailView
            agent={agents.find(a => a.id === selectedAgent)}
            onAction={(action) => onAgentAction(selectedAgent, action)}
          />
        ) : (
          <Text dimColor>Select an agent to view details</Text>
        )}
      </Box>
    </Box>
  );
};

// Agent卡片组件
interface AgentCardProps {
  agent: AgentState;
  isSelected: boolean;
  onSelect: () => void;
  onAction: (action: AgentAction) => void;
}

const AgentCard: React.FC<AgentCardProps> = ({
  agent,
  isSelected,
  onSelect,
  onAction
}) => {
  const statusColor = {
    'running': 'green',
    'waiting': 'yellow',
    'completed': 'blue',
    'failed': 'red',
    'aborted': 'gray'
  }[agent.status];
  
  return (
    <Box
      borderStyle={isSelected ? "double" : "single"}
      borderColor={isSelected ? "blue" : "gray"}
      padding={1}
      marginY={0}
    >
      <Box flexDirection="column">
        <Text bold>Agent {agent.index + 1}</Text>
        <Text color={statusColor}>Status: {agent.status}</Text>
        <Text dimColor>Tools: {agent.toolCallCount}</Text>
        <Text dimColor>Tokens: {agent.tokenUsage}</Text>
        
        {agent.status === 'running' && (
          <Box marginTop={1}>
            <Text backgroundColor="red" color="white">
              Press 'i' to interrupt
            </Text>
          </Box>
        )}
      </Box>
    </Box>
  );
};
```

### 状态管理系统
```typescript
// UI全局状态
interface UIGlobalState {
  mode: InteractionMode;
  theme: UITheme;
  layout: LayoutConfig;
  activeAgents: AgentState[];
  steering: SteeringState;
  status: StatusInfo;
}

// 状态管理Hook
const useUIState = () => {
  const [state, setState] = useState<UIGlobalState>(initialUIState);
  
  // Agent状态同步
  const syncAgentStates = useCallback((agentStates: AgentState[]) => {
    setState(current => ({
      ...current,
      activeAgents: agentStates
    }));
  }, []);
  
  // 模式切换
  const switchMode = useCallback((mode: InteractionMode) => {
    setState(current => ({
      ...current,
      mode
    }));
  }, []);
  
  // Steering状态更新
  const updateSteeringState = useCallback((steeringUpdate: Partial<SteeringState>) => {
    setState(current => ({
      ...current,
      steering: { ...current.steering, ...steeringUpdate }
    }));
  }, []);
  
  return {
    state,
    syncAgentStates,
    switchMode,
    updateSteeringState
  };
};
```

### 终端优化组件
```typescript
// 滚动消息显示组件
const ScrollableMessage: React.FC<{ messages: Message[] }> = ({ messages }) => {
  const [scrollPosition, setScrollPosition] = useState(0);
  const maxDisplayMessages = 50; // 性能优化：限制显示数量
  
  const visibleMessages = useMemo(() => {
    return messages.slice(-maxDisplayMessages);
  }, [messages]);
  
  // 自动滚动到底部
  useEffect(() => {
    if (messages.length > 0) {
      setScrollPosition(messages.length - 1);
    }
  }, [messages.length]);
  
  return (
    <Box flexDirection="column" flexGrow={1} overflowY="auto">
      {visibleMessages.map((message, index) => (
        <MessageBubble
          key={message.id}
          message={message}
          isVisible={index >= scrollPosition - 10 && index <= scrollPosition + 10}
        />
      ))}
    </Box>
  );
};

// 输入区域组件
const UserInputArea: React.FC<{
  value: string;
  onChange: (value: string) => void;
  onSubmit: (value: string) => void;
  onInterrupt: () => void;
  disabled: boolean;
}> = ({ value, onChange, onSubmit, onInterrupt, disabled }) => {
  const handleInput = useCallback((input: string) => {
    if (!disabled) {
      onChange(input);
    }
  }, [disabled, onChange]);
  
  const handleSubmit = useCallback(() => {
    if (value.trim() && !disabled) {
      onSubmit(value);
      onChange('');
    }
  }, [value, disabled, onSubmit, onChange]);
  
  // 快捷键处理
  useInput((input, key) => {
    if (key.ctrl && key.c) {
      onInterrupt();
    } else if (key.return) {
      handleSubmit();
    }
  });
  
  return (
    <Box borderStyle="single" borderColor="blue">
      <TextInput
        value={value}
        onChange={handleInput}
        placeholder={disabled ? "Agent is processing..." : "Type your message..."}
        disabled={disabled}
      />
    </Box>
  );
};
```

### 性能优化策略
实现虚拟滚动、组件懒加载、状态更新批处理等性能优化技术，确保在大量数据和长时间运行情况下保持流畅的用户体验。