OpenClaw 架构设计全解析

1.概述

OpenClaw 将传统的对话式机器人进化为具备行动能力的 Agent。它部署在您的本地硬件环境中，作为持续运行的智能助手，通过现有的消息系统与交互界面无缝接入并执行任务。
2.内容

2.1 什么是OpenClaw

OpenClaw 是一个可自托管的个人 AI 助手平台。
它可以运行在您自己的基础设施上——无论是笔记本电脑、VPS、 Mac mini，还是云容器环境。
OpenClaw 将 AI 模型与您已经在使用的即时通讯工具无缝连接，例如：

• WhatsApp
  
• Discord
  
• Slack
  
• iMessage
  
• Microsoft Teams
  

让 AI 助手真正融入您的日常沟通环境，而不是局限在某个网页或独立 App 中。
2.1.1 从“提示工程”到“系统工程”

OpenClaw 将 AI 助手视为一个基础设施问题，而不仅仅是提示工程问题。
它不会依赖让 LLM“记住上下文”或通过复杂提示词来维持安全与稳定。
相反，OpenClaw 在模型之外构建了一套结构化的执行环境，包括：

• 完整的会话管理机制
  
• 独立的长期与短期记忆系统
  
• 工具沙箱与权限控制
  
• 消息路由与多渠道编排
  

LLM 提供智能，
OpenClaw 提供操作系统。
模型负责“思考”，OpenClaw 负责“执行”。
2.1.2 数据与控制权：始终掌握在您手中

您可以完全掌控：

• 助手运行在什么位置
  
• 消息如何路由
  
• 可使用哪些工具
  
• 会话如何隔离
  

模型 API 请求仍然会发送至：

• Anthropic
  
• OpenAI
  
• 或您自部署的模型服务
  

但以下内容全部保留在您的基础设施中：

• 对话历史
  
• 工具执行记录
  
• 会话状态
  
• 编排逻辑与系统控制流
  

智能可以在云端，
控制权必须在本地。
2.2 架构介绍

2.2.1 OpenClaw：AI 代理操作系统

OpenClaw 并非对 AI 模型 API 的简单封装。
它是一个 AI 代理操作系统（Agent OS）。
OpenClaw 将 AI 视为一个系统工程问题，而不是提示工程问题。
它关注的是：

• 会话生命周期管理
  
• 记忆与上下文持久化
  
• 工具沙箱与权限控制
  
• 访问控制与身份隔离
  
• 任务编排与执行流管理
  

AI 模型提供智能；OpenClaw 提供执行环境。
模型负责推理与生成，
OpenClaw 负责状态、控制与执行。
2.2.2 中心辐射式架构

OpenClaw 采用中心辐射式架构，以一个统一网关作为系统核心控制平面。
该网关连接：

• WhatsApp
  
• iMessage
  
• Slack
  
• macOS 本地应用
  
• Web UI
  
• CLI
  

所有用户输入统一进入网关，再由网关路由至代理运行时。
2.2.3 核心组件说明

1️⃣ 网关

网关是一个 WebSocket 服务器，负责：

• 接入各类消息平台与控制接口
  
• 统一认证与访问控制
  
• 消息路由与会话隔离
  
• 将输入分发到对应的代理运行时实例
  

它是整个系统的控制平面。
2️⃣ 代理运行时

代理运行时负责完整的 AI 执行循环（Agent Loop）：

• 从会话历史与记忆系统中组装上下文
  
• 调用模型 API
  
• 解析工具调用指令
  
• 执行系统能力（例如浏览器自动化、文件操作、Canvas、计划任务等）
  
• 持久化更新后的状态
  

模型是推理引擎，
运行时是执行引擎。
关键优势：接口层与运行时解耦

OpenClaw 的核心设计优势在于：

将“接口层”（消息来源）与“助手运行时”（智能与执行所在层）彻底分离。

这意味着：

• 您可以通过任何消息应用访问同一个持久助手
  
• 对话状态集中管理
  
• 工具权限统一控制
  
• 多渠道共享记忆与执行能力
  
• 所有核心状态保留在您的硬件之上
  

AI 不再被困在某个聊天窗口中，
而是成为一个跨接口、跨场景的长期运行系统。

插件化扩展架构

OpenClaw 的核心设计原则之一是：

扩展能力，而不侵入核心。

系统通过插件机制进行功能扩展，无需修改核心代码即可增加新能力。这使 OpenClaw 在保持稳定内核的同时，具备高度可演进性。
插件主要通过以下四种方式扩展系统：
1️⃣ 频道插件（Channel Extensions）

用于接入新的消息平台，例如：

• Microsoft Teams
  
• Matrix
  
• Mattermost
  

通过频道插件，可以将 OpenClaw 的代理能力无缝扩展至新的通信环境，而无需调整运行时逻辑。
2️⃣ 内存插件（Memory Extensions）

用于替换或增强默认存储后端。
支持：

• 向量数据库（语义检索）
  
• 知识图谱系统
  
• 替代默认的 SQLite 存储方案
  

这允许开发者根据场景需求选择不同的持久化与检索策略，从轻量本地存储到分布式知识系统。
3️⃣ 工具插件（Tool Extensions）

用于扩展代理可调用的系统能力。
除内置的：

• Bash 执行
  
• 浏览器自动化
  
• 文件系统操作
  

之外，可以通过工具插件注入自定义能力，例如：

• 数据库访问
  
• 企业内部 API
  
• DevOps 控制
  
• 业务系统集成
  

代理的能力边界，由插件决定。
4️⃣ 提供商插件（Provider Extensions）

用于接入新的模型提供方或自托管模型。
支持：

• 自定义 LLM API 适配层
  
• 私有模型部署
  
• 多模型策略切换
  

模型智能可以来自任何地方，OpenClaw 只负责统一调度与编排。
插件加载机制

插件系统位于 extensions/ 目录，采用**基于发现（discovery-based）**的加载模型。
核心加载流程：

• 插件加载器（src/plugins/loader.ts）扫描工作区包
  
• 检查 package.json 中是否存在 openclaw.extensions 字段
  
• 根据声明的 schema 进行配置验证
  
• 验证通过后执行热加载（hot load）
  

这种机制带来几个关键优势：

• 无需硬编码注册
  
• 支持模块化分发
  
• 支持运行时动态扩展
  
• 插件与核心完全解耦
  

3.核心组件

1️⃣ 通道适配器（Channel Adapters）

每个消息平台都由一个专属适配器负责接入。
部分适配器为内置模块（例如 src/telegram/、src/discord/、src/slack/、src/imessage/ 等），其他平台则可通过频道插件扩展接入。
所有适配器实现统一接口，并对入站与出站消息进行规范化处理。因此，OpenClaw 的核心运行时无需关心平台之间的 API 差异。
尽管不同平台的协议、数据结构与身份验证方式差异巨大，每个适配器都遵循同一个抽象接口，并承担四项核心职责：
一、身份验证（Authentication）

不同平台采用不同的认证机制：

• WhatsApp
  使用 Baileys 库进行二维码配对，凭据存储于 ~/.openclaw/credentials。
  
• Telegram
  通过 TELEGRAM_BOT_TOKEN 环境变量提供机器人令牌。
  
• Discord
  通过 DISCORD_BOT_TOKEN 环境变量完成认证。
  
• iMessage
  依赖 macOS 原生集成，并需要正确签名的“信息”应用。
  

适配器封装了各平台的认证流程，使运行时无需处理平台差异。
二、入站消息解析（Inbound Normalization）

不同平台的消息结构差异显著。
入站解析层负责：

• 提取纯文本内容
  
• 处理媒体附件（图像、音频、视频、文档）
  
• 解析表情与特殊符号
  
• 维护回复链与对话上下文
  

解析完成后，消息会被转换为统一的内部格式。
这意味着 OpenClaw 的核心逻辑无需关心消息来源——它只接收标准化事件。
三、访问控制（Access Control）

通道层是安全控制的第一道防线。
支持多层访问策略：
1️⃣ 允许列表（Allow List）

例如：

1. {
2.   "channels": {
3.     "whatsapp": {
4.       "enabled": true,
5.       "allowFrom": ["+1234567890"],
6.       "groups": {
7.         "*": { "requireMention": true }
8.       }
9.     }
10.   }
11. }

复制代码

仅允许指定号码或用户名与机器人交互。
2️⃣ 私信策略（Direct Message Policy）

• paired（默认）——首次交互需审批
  
• open —— 接受所有私信（不推荐）
  
• disabled —— 拒绝所有私信
  

3️⃣ 群组策略（Group Policy）

• 强制 @ 提及才响应
  
• 群组级允许列表
  
• 群组访问隔离
  

通过在通道层实现访问控制，可以防止未经授权的输入进入代理运行时。
四、出站消息格式化（Outbound Formatting）

每个平台都有自己的限制与规则：

• Markdown 方言差异
  
• 消息长度限制
  
• 媒体上传 API 不同
  
• 输入指示器与在线状态管理
  

适配器负责：

• 自动拆分超长消息
  
• 渲染平台兼容的 Markdown
  
• 上传媒体文件并生成引用
  
• 管理“正在输入”状态
  

运行时只输出逻辑响应，适配器负责平台兼容性。
2️⃣ 控制接口（Control Interfaces）

OpenClaw 提供多种与网关交互的方式，覆盖不同的使用场景与操作习惯：

• Web 用户界面
  
• 命令行界面（CLI）
  
• macOS 桌面应用
  
• 移动节点（iOS / Android）
  

这些接口本质上都是网关的客户端，只是形态不同。

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