智谱Open-AutoGLM开源代码解析
这是关于 Open-AutoGLM 源代码的解析文档。从架构设计、核心类逻辑、提示词工程、动作执行层以及应用场景五个维度进行拆解。

1 整体架构设计
1.1 系统概述

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基于 AutoGLM(或其他视觉语言模型,VLM)构建,旨在通过自然语言指令自动化 Android 设备的操作。
与传统的基于规则或脚本(如 Appium、UiAutomator)的自动化不同,并不依赖预先编写的控件 ID 或坐标路径。相反,它模仿人类的交互方式:
看:通过 ADB 获取屏幕截图和当前应用信息。 想:利用多模态大模型分析当前界面,结合任务上下文进行规划。 做:将模型输出的决策转化为具体的 ADB 指令执行。 反馈:观察操作后的新界面,进入下一个循环。
1.2 核心模块划分
代码结构清晰地反映了智能体的分层架构:
大脑层 (PhoneAgent):负责任务编排、状态管理、与模型通信以及决策循环的控制。
认知层 (prompts_zh.py):定义了智能体的世界观和操作手册。通过 System Prompt 约束模型的输出格式、逻辑推理方式以及可用工具集。
执行层 (actions):负责将抽象的语义动作(如 “Tap [x,y]”)转化为底层的 Android 机器指令。
配置与接口层 (config, examples):提供灵活性,允许用户自定义模型参数、设备连接方式以及安全策略(如人工接管)。
2 核心编排逻辑解析
PhoneAgent 类是整个系统的指挥官。它实现了智能体的主循环(Main Loop)。系统提示词如图所示。

2.1 初始化与依赖注入

依赖解耦:构造函数接收配置对象而非硬编码参数,体现了良好的工程实践。
ModelConfig:定义大模型的地址、API Key、参数(Temperature等)。
AgentConfig:定义运行时的行为,如最大步数 (max_steps)、语言 (lang)、设备ID等。
安全回调:引入 confirmation_callback 和 takeover_callback 是为了解决 AI 智能体在端侧落地时的安全性和鲁棒性问题。敏感操作确认防止 AI 误操作导致支付或删除数据。人工接管当遇到验证码、指纹解锁等 AI 难以处理的场景时,平滑地切换给人类。
2.2 run 方法:自动化的闭环

这个循环本质上是一个状态机的推演过程。智能体不断地将 (当前状态 + 历史记忆) 映射到 (下一步动作),直到达到 Finished 状态。
2.3 _execute_step阶段1:环境感知

系统通过 ADB 截取当前屏幕流,并获取前台 App 的包名。
关键点:这里不仅依靠视觉(截图),还辅助了系统信息(App包名),这有助于模型判断当前是否在正确的应用中。
2.4 _execute_step阶段2 上下文构建

上下文窗口管理:多轮对话中,History 列表会越来越长。虽然代码中没有显式展示 Token 截断逻辑,但在后续代码中有一行
MessageBuilder.remove_images_from_message(self._context[-1]),这是一个极其重大的优化。
优化策略:在发送新请求前,将上一轮的用户消息中的图片移除(只保留文本描述)。为什么?由于对于决策当前步骤来说,历史截图的重大性远低于历史操作记录,而图片 Token 消耗巨大。保留所有历史图片会导致上下文迅速溢出显存或 Token 限制。
2.5 _execute_step阶段3 模型推理

调用 VLM(如 AutoGLM-Phone)。模型会接收到当前的屏幕截图、任务描述以及之前的操作历史,然后输出一段包含思维链(CoT)和动作指令的文本。模型严格输出 do(…) 或 finish(…),能解析成 dict。
2.6 _execute_step阶段4 动作解析

模型输出的是字符串(例如 do(action=”Tap”, element=[500,500])),需要将其解析为结构化的 Python 字典。
如果解析失败,代码采取了防御性编程(Defensive Programming),假设任务结束或出错。
2.7 _execute_step阶段5 动作执行

将解析后的动作交给 ActionHandler。这里传入屏幕宽高的缘由在于,模型输出的一般是归一化坐标(0-1000),需要映射回设备的物理分辨率。
2.8 _execute_step阶段6 记忆更新与反馈

将模型的思考过程和决策结果加入历史记录,形成闭环。这使得模型在下一步时知道自己刚才做了什么,为什么这么做。
3 认知层的构建prompts_zh.py
System Prompt 是智能体的灵魂,它定义了模型的思维方式和操作边界。
3.1 角色定义与思维链 (CoT)

思维链强制:通过 <think> 标签,强制模型在输出动作前先进行推理。这对于复杂任务至关重大。例如,在点外卖时,模型需要先思考当前在购物车页面,但有非目标商品,然后才能生成先清空购物车的动作。如果没有这一步,模型容易直接生成点击购买,导致错误。
3.2 动作原语设计
Prompt 中定义了一套特定领域语言(DSL):
导航类: Launch(app=”xxx”):冷启动应用。比手动在桌面上找图标更稳健。Back() / Home():系统级导航 Swipe(start, end):处理列表滚动、页面切换。
交互类: Tap(element=[x,y]):最基础的点击。坐标系定义为左上(0,0)到右下(999,999),这是为了适配不同分辨率的通用做法。Type(text=”xxx”):输入文本。Long Press / Double Tap:处理复杂交互(如长按复制、双击点赞)。
认知/元操作类: Wait(duration):处理网络加载延迟。Note / Call_API:用于信息提取任务(如总结当前页面的评论)。Take_over:主动请求人工干预。Interact:遇到歧义时询问用户。
3.3 业务规则知识库
Prompt 的后半部分包含了一组必须遵循的规则。这些规则是开发者将人类的领域知识 蒸馏后注入给模型的:
鲁棒性规则:如果进入无关页面,先执行 Back、如果页面未加载,Wait 最多三次。这解决了自动化脚本最常见的卡死问题。
业务逻辑规则:小红书总结要筛选图文、外卖任务先清空购物车。这是针对特定 App 的优化,防止模型产生常识性错误。
容错规则:如果点击没生效…调整位置重试。教会模型进行自我修正。
4 执行层实现actions/handler.py
ActionHandler 是连接 AI 大脑与 Android 系统的桥梁。它负责具体的指令落地。
4.1 安全的动作解析

安全性设计:代码明确避免使用 eval() 来解析模型返回的字符串,而是使用 Python 的 ast (Abstract Syntax Tree) 模块进行解析。
缘由:如果直接使用 eval(),恶意注入或模型幻觉生成的代码(如 os.system('rm -rf'))可能会在宿主机器上执行。ast.parse 限制了仅能解析函数调用结构,极大地提高了安全性。
4.2 坐标转换机制

模型输出的是 0-1000 的相对坐标。这种设计使得模型不需要关心具体的设备分辨率(1080p, 2k 等),提高了模型的泛化能力。Handler 负责将其映射回物理像素。
4.3 关键动作文本输入

技术难点:Android 原生输入法(搜狗等)一般不接受 adb shell input text 指令发送 Unicode 字符(如中文),且弹出的软键盘会遮挡屏幕,影响视觉识别。
解决方案:代码通过临时切换到 ADB Keyboard(一种不可见、支持 Base64 输入的特殊输入法服务)来解决这个问题。输入完成后再切回用户原来的输入法,保证了用户体验的无感和输入的准确性。
4.4 关键动作点击与敏感操作

人机协同:在执行点击前,检查动作是否包含 message 字段(一般在 System Prompt 中定义为涉及金钱、隐私时触发)。如果存在,则阻塞执行,调用回调函数等待人类确认。这是 AI Agent 走向实际应用的关键安全栅栏。
4.5 关键动作滑动

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处理滑动时,代码直接调用了 adb.swipe。这对于浏览长列表、查找元素(如 Prompt 规则中提到的找不到联系人尝试滑动)至关重大。
5 扩展性与应用场景分析
5.1 远程调试与多设备支持

在 AgentConfig 和 ADBConnection 中,我们看到了 device_id 的设计。
这意味着该框架不仅支持 USB 连接的本地设备,也支持通过 TCP/IP (adb connect ip:port) 连接的远程设备(云手机、机房设备)。
应用场景:云测平台、远程真机调试、批量群控(通过实例化多个 Agent,每个绑定不同的 device_id)。
5.2 异常处理与自我修正
框架内置了多层容错机制:
模型层:Prompt 里的规则(Retry, Back)。
代码层:try-except 包裹模型请求和动作执行。
反馈层:如果动作执行失败,结果截图会反馈给模型,模型可以在下一轮通过视觉看到界面没变,从而推理出操作无效并尝试其他方案。
5.3 回调机制的灵活性
examples/basic_usage.py 展示了如何通过回调实现高级功能:
人工接管 (Takeover):当 AI 遇到登录验证码时,可以暂停,发消息给用户(如推送到 Slack/钉钉),用户在手机上操作完后按回车,AI 继续接管。这解决了全自动链路中最后一公里的难题。

这相当于告知上层 UI:目前需要用户来操作。典型场景:
- 登录输入密码
- 短信验证码
- 图形验证码/滑块
- 人脸/指纹认证
- 支付确认(也可以用敏感确认做,但 takeover 更强调用户亲自操作)
6 本质是一个闭环控制系统
基于 AutoGLM 的手机端智能助理框架从工程角度看,本质是一个闭环控制系统:
感知:通过 ADB 截图拿到当前屏幕(get_screenshot()),再拿到前台 App 信息(get_current_app())。
表征:把任务 + 屏幕信息 + 截图包装成多模态消息(
MessageBuilder.create_user_message(text, image_base64))。
决策/规划:把消息发给视觉语言模型(ModelClient.request(context)),模型输出下一步动作指令(字符串形式,如 do(action=”Tap”, element=[…]) 或 finish(message=”…”))。
解析:把模型输出转为结构化 dict(parse_action())。
执行:把动作 dict 交给 ActionHandler.execute(),用 ADB 去真的点、滑、输入、返回、启动 App……
反馈:执行完再截图,进入下一轮,直到模型选择 finish() 或达到 max_steps。
这个闭环超级像机器人领域的观察-思考-行动:不同点在于:这里的控制器是 VLM + 规则 prompt,执行器是 ADB。