# Open Claude Code - 产品需求文档 (PRD)

## 1. 项目概述

### 1.1 项目背景
基于对Claude Code v1.0.34的深度逆向分析，我们计划开发一个开源版本的AI编程助手工具，复现其核心功能和用户体验，为开发者社区提供一个强大、可扩展的AI编程工具平台。

### 1.2 产品定位
- **产品名称**: Open Claude Code
- **产品类型**: 开源AI编程助手CLI工具
- **目标用户**: 软件开发者、DevOps工程师、AI研究人员
- **核心价值**: 提供智能编程辅助、代码生成、项目管理等功能

### 1.3 项目目标
1. **功能完整性**: 复现Claude Code 99%的核心功能
2. **用户体验**: 保持原有的优秀用户体验和交互设计
3. **开源生态**: 构建可扩展的开源插件生态系统
4. **技术先进性**: 采用现代化的技术栈和架构设计
5. **社区驱动**: 建立活跃的开源社区和贡献机制

## 2. 产品架构设计

### 2.1 技术栈选择
**前端UI框架**:
- React 18+ (组件化开发)
- Ink (终端UI渲染)
- TypeScript (类型安全)

**后端核心**:
- Node.js 18+ (运行时环境)
- Commander.js (CLI框架)
- JSON-RPC (通信协议)

**AI集成**:
- OpenAI API (GPT-4/GPT-3.5)
- Anthropic Claude API (主要LLM)
- 支持多模型切换和降级

**插件系统**:
- MCP协议 (Model Context Protocol)
- WebSocket/HTTP通信
- 标准化插件接口

### 2.2 系统架构
```
┌─────────────────────────────────────────┐
│            CLI Interface Layer          │
│  (Commander.js, 参数解析, 帮助系统)      │
└─────────────────────────────────────────┘
                    ↓
┌─────────────────────────────────────────┐
│          User Interface Layer           │
│    (React/Ink, 终端UI, 交互控制)         │
└─────────────────────────────────────────┘
                    ↓
┌─────────────────────────────────────────┐
│         Application Core Layer          │
│  (Agent Loop, 消息处理, 状态管理)        │
└─────────────────────────────────────────┘
                    ↓
┌─────────────────────────────────────────┐
│           Tool Execution Layer          │
│  (工具引擎, 并发控制, 安全沙箱)           │
└─────────────────────────────────────────┘
                    ↓
┌─────────────────────────────────────────┐
│         Plugin & MCP Layer              │
│    (MCP协议, 插件管理, 扩展接口)         │
└─────────────────────────────────────────┘
                    ↓
┌─────────────────────────────────────────┐
│           External Services             │
│  (LLM APIs, 外部工具, 第三方服务)        │
└─────────────────────────────────────────┘
```

## 3. 核心功能需求

### 3.1 基础功能模块

#### 3.1.1 CLI命令系统
**功能描述**: 完整的命令行界面支持
**核心特性**:
- 支持所有标准CLI参数 (`--help`, `--version`, `--debug`等)
- 交互式和非交互式模式 (`--print`模式)
- 会话管理 (`--continue`, `--resume`)
- 模型选择 (`--model`, `--fallback-model`)
- 权限控制 (`--allowedTools`, `--disallowedTools`)

**用户流程**:
1. 用户在终端输入`claude --help`查看帮助
2. 用户执行`claude "编写一个快速排序算法"`进行非交互式使用
3. 用户执行`claude`进入交互式对话模式
4. 用户使用`claude --resume session123`恢复历史会话

#### 3.1.2 交互式对话系统
**功能描述**: 智能对话和任务处理引擎
**核心特性**:
- Agent主循环 (基于nO函数设计)
- 智能消息压缩 (基于wU2函数设计)
- 动态上下文注入 (基于Ie1函数设计)
- 流式响应处理
- 模型自动降级

**用户流程**:
1. 用户启动交互模式后看到欢迎界面
2. 用户输入编程任务或问题
3. 系统智能分析任务并调用相应工具
4. 系统实时显示执行进度和结果
5. 用户可以继续对话或修改需求

#### 3.1.3 快捷指令系统
**功能描述**: 丰富的斜杠命令支持
**核心特性**:
- `/help` - 显示帮助信息
- `/login` - 用户认证管理
- `/logout` - 注销当前用户
- `/clear` - 清除对话历史
- `/resume` - 恢复历史会话
- `/mcp` - MCP服务器管理
- `/review` - AI代码审查
- `/status` - 系统状态显示

**用户流程**:
1. 用户在对话中输入`/help`查看可用命令
2. 用户输入`/login`进行身份认证
3. 用户输入`/mcp`管理外部服务
4. 用户输入`/clear`清除当前会话

### 3.2 高级功能模块

#### 3.2.1 特殊交互模式
**功能描述**: 多种专用交互模式
**核心特性**:
- `!` Bash执行模式 - 直接执行命令行
- `#` 笔记记录模式 - 记录和管理笔记
- Plan Mode - 计划模式，仅分析不执行
- 多行输入支持

**用户流程**:
1. 用户输入`!ls -la`直接执行命令
2. 用户输入`# 这是一个重要的笔记`记录信息
3. 用户通过快捷键或命令进入Plan Mode
4. 系统在Plan Mode下提供分析但限制执行操作

#### 3.2.2 工具系统
**功能描述**: 强大的工具执行引擎
**核心特性**:
- 15+个内置工具 (Read, Write, Edit, Bash, Grep等)
- 并发执行控制 (最多10个并发)
- 安全权限验证
- 工具结果聚合
- 智能工具选择

**内置工具列表**:
1. **文件操作**: Read, Write, Edit, LS, Glob
2. **代码操作**: Grep, MultiEdit, NotebookRead, NotebookEdit
3. **系统操作**: Bash, Task
4. **任务管理**: TodoRead, TodoWrite
5. **网络操作**: WebFetch, WebSearch
6. **特殊工具**: exit_plan_mode

**用户流程**:
1. 用户请求"修改config.js文件"
2. 系统自动选择Read工具读取文件
3. 系统分析内容后选择Edit工具修改
4. 系统显示修改结果并等待确认

#### 3.2.3 MCP扩展系统
**功能描述**: 基于MCP协议的插件扩展
**核心特性**:
- 标准MCP协议支持
- 多种传输方式 (STDIO, HTTP, WebSocket)
- 三级配置系统 (local/project/user)
- OAuth 2.0认证
- 资源管理和缓存

**用户流程**:
1. 用户创建`.mcp.json`配置文件
2. 用户配置外部MCP服务器信息
3. 用户通过`/mcp`命令管理服务器
4. 系统自动发现和注册外部工具
5. 用户可以正常使用MCP提供的工具

### 3.3 用户界面需求

#### 3.3.1 终端UI设计
**功能描述**: 现代化的终端用户界面
**核心特性**:
- React/Ink响应式布局
- 实时进度显示
- 代码语法高亮
- 智能内容折叠
- 多主题支持

**设计原则**:
- 简洁直观的信息展示
- 一致的交互反馈
- 清晰的状态指示
- 高效的空间利用

#### 3.3.2 状态提示系统
**功能描述**: 丰富的状态反馈机制
**核心特性**:
- 工具执行状态提示
- 实时进度条显示
- 错误和警告信息
- 成功操作确认
- 系统状态监控

**提示类型**:
- "Thinking..." - AI思考状态
- "UpdateTodo" - Todo更新提示
- "Task" - 子任务执行提示  
- "Bash" - 命令执行提示
- "UpdateFile" - 文件修改提示

## 4. 详细用户流程设计

### 4.1 新用户首次使用流程

#### 4.1.1 安装和配置
```
用户操作 → 系统响应
─────────────────────────────────────
npm install -g open-claude-code
→ 显示安装进度和成功提示

claude --help
→ 显示完整的帮助信息和使用示例

claude --version
→ 显示版本号和系统信息
```

#### 4.1.2 首次登录认证
```
用户操作 → 系统响应 → 后续流程
─────────────────────────────────────────────
claude
→ 检测到未登录状态
→ 显示欢迎界面和登录提示

用户选择登录方式
→ 启动OAuth认证流程
→ 打开浏览器完成认证

认证成功返回
→ 保存认证信息
→ 显示登录成功，进入主界面
```

#### 4.1.3 第一次对话体验
```
系统状态 → 用户操作 → 系统处理 → 显示结果
──────────────────────────────────────────────────────
显示欢迎信息和功能介绍
→ 用户输入: "帮我创建一个Python web项目"
→ Agent分析任务，调用相关工具
→ 显示项目创建过程和结果

提示可用的快捷命令
→ 用户输入: "/help"  
→ 显示所有可用命令列表
→ 返回对话界面
```

### 4.2 日常使用核心流程

#### 4.2.1 代码开发辅助流程
```
场景: 用户需要开发一个新功能

步骤1: 项目分析
用户: "分析当前项目结构，我需要添加用户认证功能"
系统: 
- 调用LS工具扫描项目结构
- 调用Read工具读取关键配置文件  
- 调用Grep工具搜索现有认证相关代码
- 生成项目分析报告

步骤2: 代码生成
用户: "生成用户认证的完整代码"
系统:
- 基于项目分析结果设计认证方案
- 调用Write工具创建新文件
- 调用Edit工具修改现有文件
- 显示生成的代码和修改说明

步骤3: 测试和验证  
用户: "运行测试验证功能"
系统:
- 调用Bash工具执行测试命令
- 分析测试结果和错误信息
- 提供修复建议和代码优化
```

#### 4.2.2 问题诊断和修复流程
```
场景: 用户遇到Bug需要修复

步骤1: 问题描述
用户: "我的API返回500错误，帮我查找问题"
系统:
- 调用Read工具读取相关日志文件
- 调用Grep工具搜索错误信息
- 分析错误模式和可能原因

步骤2: 代码检查
系统:
- 调用Read工具检查相关源码
- 识别潜在的Bug位置
- 提供详细的问题分析

步骤3: 修复实施
用户确认修复方案后:
- 调用Edit工具修改代码
- 调用Bash工具运行测试
- 验证修复效果并提供总结
```

#### 4.2.3 项目管理流程
```
场景: 管理开发任务和进度

步骤1: 任务规划
用户: "创建一个Todo列表管理这个功能的开发任务"
系统:
- 调用TodoWrite工具创建任务列表
- 基于功能复杂度估算时间
- 显示结构化的任务计划

步骤2: 进度跟踪
用户完成部分任务后: "更新Todo状态"
系统:
- 调用TodoRead工具获取当前状态
- 调用TodoWrite工具更新完成状态
- 显示进度统计和剩余任务

步骤3: 总结报告
项目完成后:
- 生成完整的工作总结
- 统计代码量和工作时间
- 提供项目经验和改进建议
```

### 4.3 高级功能使用流程

#### 4.3.1 MCP插件集成流程
```
场景: 集成外部数据库管理工具

步骤1: 配置MCP服务器
用户创建.mcp.json文件:
{
  "servers": {
    "database-tool": {
      "command": "python",
      "args": ["db-mcp-server.py"],
      "transport": "stdio"
    }
  }
}

步骤2: 启动和验证
claude (重启后自动加载配置)
→ 系统检测到新的MCP配置
→ 启动database-tool服务器
→ 验证连接和工具注册

步骤3: 使用MCP工具
用户: "查询用户表的数据结构"
系统:
- 识别需要数据库操作
- 调用mcp__database-tool__describe_table工具
- 显示表结构和统计信息
```

#### 4.3.2 计划模式(Plan Mode)流程
```
场景: 大型重构需要仔细规划

步骤1: 进入计划模式
用户: 按Shift+Tab或使用命令进入Plan Mode
系统:
- 界面显示Plan Mode指示器
- 提示当前为分析模式，不会执行修改操作

步骤2: 分析和规划
用户: "重构这个项目的数据层架构"
系统:
- 调用只读工具分析项目结构
- 生成详细的重构计划
- 列出需要修改的文件和步骤
- 评估风险和工作量

步骤3: 确认执行
用户确认计划后调用exit_plan_mode工具
系统:
- 退出Plan Mode
- 按照计划执行实际的代码修改
- 实时显示执行进度和结果
```

## 5. 非功能性需求

### 5.1 性能需求
- **响应时间**: 用户输入到首次响应 < 2秒
- **并发处理**: 支持最多10个工具并发执行
- **内存使用**: 正常运行内存占用 < 512MB
- **启动时间**: 冷启动时间 < 3秒

### 5.2 可靠性需求
- **系统稳定性**: 连续运行24小时无崩溃
- **错误恢复**: 工具执行失败后自动恢复
- **数据一致性**: 会话状态准确保存和恢复
- **网络容错**: API调用失败自动重试和降级

### 5.3 安全性需求
- **权限控制**: 危险操作需要用户确认
- **沙箱执行**: 工具在隔离环境中执行
- **数据加密**: 敏感信息本地加密存储
- **访问审计**: 完整的操作日志记录

### 5.4 兼容性需求
- **操作系统**: Windows 10+, macOS 12+, Linux (Ubuntu 20.04+)
- **Node.js版本**: Node.js 18+
- **终端支持**: 支持主流终端模拟器
- **LLM接口**: 兼容OpenAI和Anthropic API

## 6. 项目里程碑和交付计划

### 6.1 第一阶段：核心框架 (4周)
**目标**: 建立基础架构和核心功能
**交付物**:
- CLI命令行框架
- React/Ink UI基础
- Agent主循环实现
- 基础工具系统 (Read, Write, Edit, Bash)

**验收标准**:
- 支持基本的交互式对话
- 能够执行文件读写操作
- 具备基本的错误处理机制

### 6.2 第二阶段：工具扩展 (3周)
**目标**: 完善工具系统和功能
**交付物**:
- 完整的15个内置工具
- 并发执行控制
- 权限验证系统
- 消息压缩机制

**验收标准**:
- 支持复杂的多工具协同任务
- 具备安全的权限控制
- 性能满足并发需求

### 6.3 第三阶段：高级特性 (3周)
**目标**: 实现高级功能和用户体验
**交付物**:
- 快捷指令系统
- 特殊交互模式 (!, #, Plan Mode)
- Todo管理系统
- 会话管理和恢复

**验收标准**:
- 支持所有主要的交互模式
- 用户体验达到原版水平
- 功能完整性达到95%

### 6.4 第四阶段：MCP和扩展 (4周)
**目标**: 实现MCP协议和插件系统
**交付物**:
- 完整的MCP协议支持
- 多种传输方式实现
- 外部工具集成
- 插件管理界面

**验收标准**:
- 支持标准MCP服务器
- 具备完整的扩展能力
- 第三方集成验证通过

### 6.5 第五阶段：优化和发布 (2周)
**目标**: 性能优化和正式发布
**交付物**:
- 性能优化和测试
- 文档完善
- 社区支持准备
- 正式版本发布

**验收标准**:
- 性能指标达到要求
- 文档完整准确
- 通过充分的测试验证

## 7. 风险评估和应对策略

### 7.1 技术风险
**风险1**: LLM API依赖性强
- **影响**: 服务不稳定影响用户体验
- **应对**: 实现多模型支持和自动降级机制

**风险2**: 复杂的并发控制
- **影响**: 性能问题和竞态条件
- **应对**: 采用成熟的并发控制库和充分测试

**风险3**: 终端兼容性问题
- **影响**: 在某些终端环境下显示异常
- **应对**: 扩大测试覆盖范围，提供降级方案

### 7.2 项目风险
**风险1**: 开发进度延期
- **影响**: 影响产品发布计划
- **应对**: 合理分配资源，设立明确的里程碑

**风险2**: 人力资源不足
- **影响**: 功能实现质量下降
- **应对**: 社区贡献者招募，核心功能优先

### 7.3 法律风险
**风险1**: 知识产权问题
- **影响**: 可能面临法律纠纷
- **应对**: 基于逆向分析进行原创实现，避免代码抄袭

## 8. 成功指标定义

### 8.1 功能指标
- **功能覆盖率**: 达到原版95%以上的功能
- **兼容性**: 支持3种主流操作系统
- **稳定性**: 崩溃率 < 0.1%

### 8.2 性能指标
- **响应速度**: 平均响应时间 < 2秒
- **资源使用**: 内存占用 < 512MB
- **并发能力**: 支持10个工具并发执行

### 8.3 用户体验指标
- **易用性**: 新用户5分钟内能够完成基本任务
- **文档质量**: 95%的功能有完整文档说明
- **社区活跃度**: 上线后3个月内获得100+Stars

### 8.4 技术指标
- **代码质量**: 测试覆盖率 > 80%
- **可维护性**: 代码复杂度保持在合理范围
- **扩展性**: 支持标准MCP协议的第三方扩展

## 9. 项目团队和资源需求

### 9.1 核心团队组成
- **项目负责人** (1人): 整体规划和协调
- **前端工程师** (2人): React/Ink UI开发
- **后端工程师** (2人): Agent核心和工具系统
- **DevOps工程师** (1人): 构建、部署和CI/CD
- **测试工程师** (1人): 质量保证和自动化测试
- **文档工程师** (1人): 技术文档和用户手册

### 9.2 外部资源需求
- **云服务**: 用于CI/CD和测试环境
- **LLM API**: 开发和测试阶段的API调用费用
- **设计资源**: Logo设计和品牌视觉
- **法律咨询**: 开源协议和知识产权审核

## 10. 总结

Open Claude Code项目旨在创建一个功能完整、性能优秀、易于扩展的开源AI编程助手。通过系统的需求分析、技术选型和项目规划，我们有信心在16周内交付一个高质量的产品，为开发者社区提供强大的AI编程工具。

项目的成功将依赖于：
1. **精确的需求理解**：基于逆向分析的准确功能复现
2. **合理的技术架构**：采用现代化、可扩展的技术栈
3. **高效的团队协作**：明确的分工和良好的沟通机制
4. **持续的质量控制**：充分的测试和代码审查
5. **活跃的社区支持**：开放的贡献机制和良好的文档

我们相信Open Claude Code将成为AI编程工具领域的重要开源项目，为推动AI辅助编程技术的发展做出贡献。

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*本PRD基于Claude Code v1.0.34的深度逆向分析，确保需求的准确性和可实现性。*