feat(abp): initial ABP protocol implementation

- Add ABP (AstrBot Plugin) protocol Python package (astrbot/core/plugin/)
  - PluginManager for plugin lifecycle management
  - PluginClient for out-of-process plugin communication
  - Transport layer (Stdio, Unix Socket, HTTP)
  - Data models and constants
- Add ABP error codes to Rust error.rs (-32700 to -32211)
- Fix Rust server.rs compilation issues
  - Fix UNIX_EPOODY typo
  - Fix mutable borrow issues
  - Fix API response type mismatches
- Update _core.pyi type stubs with ABP types
- Add openspec change archive for ABP protocol implementation
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LIghtJUNction
2026-03-27 18:07:09 +08:00
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commit 2a5e55641d
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schema: spec-driven
created: 2026-03-27

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## Context
AstrBot 当前使用 Star 插件系统插件与核心紧耦合。ABP 协议需要实现:
- 插件作为独立服务(进程内/外)
- 主进程不读取插件配置文件,通过协议握手交换
- 数据目录由主进程分配
- 支持 Stdio/Unix Socket/HTTP 三种传输方式
- Rust 核心实现协议逻辑(`astrbot/rust/src/abp/`
## Goals / Non-Goals
**Goals:**
- 实现 ABP 协议核心:握手、消息路由、生命周期管理
- 支持进程内插件Python 直接调用)和进程外插件(独立进程)
- 支持 Stdio/Unix Socket/HTTP 传输层
- 实现工具调用tools/list, tools/call和消息处理plugin.handle_event
- 实现事件订阅系统plugin.subscribe, plugin.notify
**Non-Goals:**
- 不实现 MCP 协议(独立协议)
- 不实现 A2A/ACP 协议(独立协议)
- 不在 Python 层重复核心逻辑
## Decisions
### 1. Rust 核心实现 vs Python 实现
**决定**:核心协议逻辑在 Rust 中实现(`astrbot/rust/src/abp/`Python 只做 FFI 胶水层。
**理由**
- ABP 协议是高性能路径,消息路由需要低延迟
- 与项目 "Rust 核心 + Python 胶水层" 架构一致
- 多语言插件需要稳定的 Rust FFI 接口
**替代方案**
- Python 实现(被否定):性能不足,违反项目架构
- Go 实现(被否定):引入新语言栈,增加维护成本
### 2. 传输层选择
**决定**:支持 Stdio进程启动、Unix Socket本地进程间、HTTP/SSE远程三种。
**理由**
- Stdio最简单的跨语言方案适合单次请求
- Unix Socket低延迟适合本地进程外插件
- HTTP/SSE支持远程插件和 Webhook 通知
### 3. 插件配置管理
**决定**:主进程不读取插件配置文件,配置通过握手 `initialize` 传递。
**理由**
- 零侵入性:插件无需了解 AstrBot 目录结构
- 统一管理:所有配置通过 WebUI 管理
- 安全:主进程控制插件可见的配置
### 4. JSON-RPC 2.0 vs 自定义协议
**决定**:采用 JSON-RPC 2.0。
**理由**
- 成熟标准,生态丰富
- 多语言支持Python、Rust、Go 等)
- 易于调试和测试
## Risks / Trade-offs
| 风险 | 影响 | 缓解措施 |
|------|------|----------|
| Rust FFI 接口不稳定 | Python 胶水层需要频繁调整 | 接口版本化,保持向后兼容 |
| 进程外插件通信延迟 | 工具调用性能下降 | 使用 Unix Socket 代替 HTTP |
| 插件崩溃影响主进程 | 系统稳定性下降 | 进程隔离 + 超时控制 |
| 配置 Schema 同步 | WebUI 表单与实际不一致 | 握手时交换 Schema |

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## Why
AstrBot 需要一个统一的插件协议来实现插件的加载、消息处理、工具调用和生命周期管理。当前的 Star 插件系统与核心紧耦合插件无法独立运行缺乏标准化接口。ABP 协议将插件系统从核心中解耦,实现插件的零侵入性和跨语言支持。
## What Changes
- **新增 ABP 协议层**标准化的插件通信协议JSON-RPC 2.0
- **新增插件加载器**:支持进程内(`in_process`)和进程外(`out_of_process`)两种模式
- **新增传输层**Stdio、Unix Socket、HTTP/SSE 三种传输方式
- **新增插件生命周期管理**:初始化、启动、停止、重载、配置更新
- **新增工具调用机制**:标准化的 `tools/list``tools/call` 接口
- **新增消息处理**:通过 `plugin.handle_event` 处理平台事件
- **新增事件订阅**:插件可订阅 LLM 请求等系统事件
- **Rust 核心实现**:协议核心逻辑在 Rust 运行时(`astrbot/rust/src/`
## Capabilities
### New Capabilities
- `abp-protocol`: ABP 协议核心 - 握手、消息路由、生命周期管理
- `abp-transport`: ABP 传输层 - Stdio/Unix Socket/HTTP 实现
- `abp-plugin-loader`: ABP 插件加载器 - 进程内/外插件管理
- `abp-tool-router`: ABP 工具路由 - 跨插件工具发现和调用
- `abp-event-system`: ABP 事件系统 - 事件订阅和通知
### Modified Capabilities
- `agent-message` (待定): 如果需要与 Agent 消息流程整合,可能需要调整
## Impact
- **新增目录**`astrbot/rust/src/abp/` - Rust ABP 核心实现
- **新增 Python 胶水层**`astrbot/core/plugin/` - Python FFI 胶水代码
- **配置文件变更**`config.yaml` 中新增 `plugins` 配置项
- **依赖**`jsonrpc-derive`Rust`jsonrpc-core`Rust

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## ADDED Requirements
### Requirement: Event Subscription
插件 SHALL 支持订阅系统事件。
#### Scenario: Subscribe to Event
- **WHEN** 主进程发送 `plugin.subscribe` 请求,包含 event_type
- **THEN** 插件注册订阅
- **AND** 主进程在事件发生时通知插件
#### Scenario: Unsubscribe from Event
- **WHEN** 主进程发送 `plugin.unsubscribe` 请求
- **THEN** 插件取消订阅
- **AND** 不再接收该类型事件通知
#### Scenario: Event Subscription Failed
- **WHEN** 订阅的事件类型不支持
- **THEN** 插件返回 `-32207` (Event Subscribe Failed) 错误码
### Requirement: Event Notification
插件 SHALL 支持接收和发送事件通知。
#### Scenario: Receive Event Notification
- **WHEN** 主进程有事件发生llm_request、tool_called 等)
- **THEN** 主进程发送 `plugin.notify` 通知到插件
- **AND** 包含 event_type 和 data
#### Scenario: Send Event from Plugin
- **WHEN** 插件需要通知主进程
- **THEN** 插件发送 `plugin.notify` 到主进程
- **AND** 主进程路由到对应处理器
### Requirement: Supported Event Types
插件 SHALL 支持以下事件类型。
#### Scenario: LLM Request Event
- **WHEN** LLM 开始处理请求
- **THEN** 主进程通知订阅者,包含请求 ID 和 prompt
#### Scenario: Tool Called Event
- **WHEN** 工具被调用
- **THEN** 主进程通知订阅者,包含工具名称和参数
#### Scenario: Message Received Event
- **WHEN** 收到用户消息
- **THEN** 主进程通知订阅者,包含消息内容

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## ADDED Requirements
### Requirement: In-Process Plugin Loading
进程内插件直接加载为 Python 模块,由 Rust 核心调用。
#### Scenario: Load In-Process Plugin
- **WHEN** 配置指定 `load_mode: "in_process"`
- **THEN** 主进程直接导入插件模块
- **AND** 创建插件实例,传入 context、user_config、data_dirs
#### Scenario: In-Process Plugin Invocation
- **WHEN** 调用插件方法
- **THEN** 直接通过 Python 对象调用
- **AND** 不经过序列化/反序列化
### Requirement: Out-of-Process Plugin Loading
进程外插件作为独立进程运行,通过传输层通信。
#### Scenario: Load Out-of-Process Plugin
- **WHEN** 配置指定 `load_mode: "out_of_process"`
- **THEN** 主进程启动插件子进程
- **AND** 建立传输层连接Stdio/Unix Socket/HTTP
#### Scenario: Plugin Process Management
- **WHEN** 插件进程异常退出
- **THEN** 主进程记录错误日志
- **AND** 通知相关系统组件
- **AND** 可选:自动重启插件
### Requirement: Plugin Configuration
插件配置通过配置文件声明,不包含敏感信息和内部配置。
#### Scenario: Plugin Config Declaration
- **WHEN** 用户在 AstrBot 配置中声明插件
- **THEN** 仅包含 name、load_mode、command、args、transport、url
- **AND** 不包含插件内部配置
#### Scenario: User Config Delivery
- **WHEN** 插件初始化时
- **THEN** 主进程通过握手将 user_config 传递给插件
- **AND** user_config 来自 secrets.yaml 或 WebUI

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## ADDED Requirements
### Requirement: Initialize Handshake
AstrBot 主进程 SHALL 发送 `initialize` 请求到插件,交换协议版本、客户端信息和配置。
#### Scenario: Successful Initialization
- **WHEN** 插件进程启动并准备就绪
- **THEN** 主进程发送 `initialize` 请求,包含 `protocolVersion``clientInfo``capabilities``pluginConfig``dataDirs`
- **AND** 插件返回 `initialized` 响应,包含 `protocolVersion``serverInfo``capabilities``configSchema``metadata`
#### Scenario: Version Mismatch
- **WHEN** 插件不支持客户端的协议版本
- **THEN** 插件返回 `-32211` (Version Mismatch) 错误码
### Requirement: Plugin Lifecycle Management
主进程 SHALL 管理插件的启动、停止、重载和配置更新。
#### Scenario: Start Plugin
- **WHEN** 主进程需要激活插件
- **THEN** 发送 `plugin.start` 请求
- **AND** 插件进入工作状态
#### Scenario: Stop Plugin
- **WHEN** 主进程需要停用插件
- **THEN** 发送 `plugin.stop` 请求
- **AND** 插件清理资源并进入空闲状态
#### Scenario: Reload Plugin
- **WHEN** 插件需要热重载
- **THEN** 发送 `plugin.reload` 请求
- **AND** 插件重新初始化但保持进程
#### Scenario: Config Update
- **WHEN** 用户更新插件配置
- **THEN** 主进程发送 `plugin.config_update` 通知
- **AND** 插件更新内部配置
### Requirement: Plugin Error Handling
插件 SHALL 返回标准错误码用于问题诊断。
#### Scenario: Plugin Not Found
- **WHEN** 请求的插件不存在
- **THEN** 返回 `-32200` (Plugin Not Found) 错误码
#### Scenario: Plugin Not Ready
- **WHEN** 请求时插件未完成初始化
- **THEN** 返回 `-32201` (Plugin Not Ready) 错误码
#### Scenario: Plugin Crashed
- **WHEN** 插件进程异常退出
- **THEN** 主进程检测到并返回 `-32202` (Plugin Crashed) 错误码

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## ADDED Requirements
### Requirement: Tool Listing
主进程 SHALL 支持通过 `tools/list` 获取插件提供的工具列表。
#### Scenario: List Available Tools
- **WHEN** 主进程发送 `tools/list` 请求
- **THEN** 插件返回可用工具定义列表
- **AND** 每个工具包含 name、description、parameters
### Requirement: Tool Calling
主进程 SHALL 支持通过 `tools/call` 调用插件提供的工具。
#### Scenario: Call Tool with Arguments
- **WHEN** 主进程发送 `tools/call` 请求,包含 tool name 和 arguments
- **THEN** 插件执行对应工具
- **AND** 返回工具执行结果content 数组)
#### Scenario: Tool Not Found
- **WHEN** 请求的工具名称不存在
- **THEN** 插件返回 `-32203` (Tool Not Found) 错误码
#### Scenario: Tool Call Failed
- **WHEN** 工具执行过程中发生错误
- **THEN** 插件返回 `-32204` (Tool Call Failed) 错误码
- **AND** 错误信息包含原因
### Requirement: Tool Result Format
工具调用结果 SHALL 符合标准格式。
#### Scenario: Successful Tool Result
- **WHEN** 工具成功执行
- **THEN** 返回 result包含 content 数组
- **AND** content 每个元素包含 type 和 text/image/url
### Requirement: Tool Metadata
工具定义 SHALL 包含完整的元数据用于 LLM 函数调用。
#### Scenario: Tool Definition Structure
- **WHEN** 插件声明工具
- **THEN** 必须包含name (string)、description (string)、parameters (JSON Schema)
- **AND** parameters 必须符合 JSON Schema Draft-07 格式

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## ADDED Requirements
### Requirement: Stdio Transport
插件通过标准输入/输出进行 JSON-RPC 通信。
#### Scenario: Stdio Message Format
- **WHEN** 发送 JSON-RPC 消息
- **THEN** 每条消息为单行 JSON不包含长度前缀
- **AND** 消息之间以换行符分隔
### Requirement: Unix Socket Transport
进程间通过 Unix Socket 进行通信,使用 Content-Length 协议。
#### Scenario: Unix Socket Message Format
- **WHEN** 发送 JSON-RPC 消息
- **THEN** 消息前添加 `Content-Length: <bytes>\r\n\r\n` 前缀
- **AND** 消息体为 UTF-8 编码的 JSON
#### Scenario: Unix Socket Connection Lifecycle
- **WHEN** 主进程连接插件 Unix Socket
- **THEN** 建立持久连接
- **AND** 双向复用同一连接发送请求/响应
### Requirement: HTTP/SSE Transport
远程插件使用 HTTP 进行请求SSE 进行服务端推送。
#### Scenario: HTTP Request
- **WHEN** 主进程发送 HTTP 请求到插件
- **THEN** 使用 POST 方法Content-Type 为 `application/json`
- **AND** 请求体为 JSON-RPC 请求对象
#### Scenario: SSE Event Stream
- **WHEN** 插件需要推送通知
- **THEN** 使用 Server-Sent Events 格式
- **AND** 事件类型为 `plugin.notify`

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## 1. Rust Core Infrastructure
- [x] 1.1 Create `astrbot/rust/src/abp/` directory structure (already exists with abp.rs)
- [x] 1.2 Add ABP dependencies to `astrbot/rust/Cargo.toml` (tokio, serde, etc. already present)
- [x] 1.3 Define ABP error types and codes (-32700 to -32211)
## 2. ABP Protocol Core (abp-protocol)
- [x] 2.1 Implement Initialize handshake (C→P: protocolVersion, clientInfo, capabilities, pluginConfig, dataDirs)
- [x] 2.2 Implement Initialize Response (P→C: protocolVersion, serverInfo, capabilities, configSchema, metadata)
- [x] 2.3 Implement Plugin lifecycle methods (plugin.start, plugin.stop, plugin.reload, plugin.config_update)
- [x] 2.4 Implement plugin.error_handler (PluginNotFound, PluginNotReady, PluginCrashed - via error codes)
## 3. Transport Layer (abp-transport)
- [x] 3.1 Implement Stdio transport (single-line JSON messages) - in Python transport.py
- [x] 3.2 Implement Unix Socket transport (Content-Length framing) - in Rust abp.rs and Python
- [x] 3.3 Implement HTTP/SSE transport (POST requests, SSE streams) - in Rust abp.rs and Python
- [ ] 3.4 Add connection pooling for Unix Socket
## 4. Plugin Loader (abp-plugin-loader)
- [ ] 4.1 Implement PluginLoader trait
- [ ] 4.2 Implement InProcessPluginLoader (Python module loading)
- [x] 4.3 Implement OutOfProcessPluginLoader (process spawning + transport)
- [x] 4.4 Implement plugin config parsing (name, load_mode, command, args, transport, url) - in Rust abp.rs
- [x] 4.5 Implement data directory allocation (dataDirs.root, dataDirs.plugin_data, dataDirs.temp)
## 5. Tool Router (abp-tool-router)
- [ ] 5.1 Implement tools/list endpoint (return tool definitions)
- [x] 5.2 Implement tools/call endpoint (execute tool with arguments) - in Rust abp.rs
- [x] 5.3 Implement tool result formatting (content array with type/text) - in Rust abp.rs
- [ ] 5.4 Add tool schema validation (JSON Schema Draft-07)
- [ ] 5.5 Implement cross-plugin tool discovery
## 6. Event System (abp-event-system)
- [x] 6.1 Implement plugin.subscribe (register event subscription) - Python client
- [x] 6.2 Implement plugin.unsubscribe (remove event subscription) - Python client
- [x] 6.3 Implement plugin.notify (bidirectional event notification) - Python client
- [x] 6.4 Define event types (llm_request, tool_called, message_received) - in Rust abp.rs
- [x] 6.5 Implement event routing (P→C and C→P notifications) - Python client
## 7. Python Glue Layer
- [x] 7.1 Create `astrbot/core/plugin/` Python package
- [ ] 7.2 Implement FFI bindings to Rust ABP core (_core.so)
- [x] 7.3 Create PluginManager Python class (wraps Rust PluginLoader)
- [x] 7.4 Create PluginClient Python class (wraps transport)
- [x] 7.5 Add type stubs in `astrbot/rust/_core.pyi`
## 8. Integration & Configuration
- [ ] 8.1 Add plugins section to config.yaml schema
- [ ] 8.2 Implement PluginRegistry (plugin discovery and registration)
- [ ] 8.3 Add ABP initialization to AstrBot startup
- [ ] 8.4 Integrate with existing Star plugin system (backward compatibility)
- [ ] 8.5 Add WebUI support for plugin configuration
## 9. Testing
- [ ] 9.1 Write unit tests for ABP protocol core
- [ ] 9.2 Write integration tests for transport layer
- [ ] 9.3 Write tests for plugin loading (in-process and out-of-process)
- [ ] 9.4 Write tests for tool router
- [ ] 9.5 Write tests for event system
- [x] 9.6 Run `ruff check .` and `ruff format .`
- [ ] 9.7 Run `uvx ty check` for type validation
- [x] 9.8 Run `cargo check` and `cargo fmt` for Rust code