Spring AI Agent Skills 接入实战与原理剖析

注：实测 Spring Boot 3.5.10、JDK 17、Spring AI 1.1.2 亦可运行，但建议以官方推荐版本为准。

配置文件

server:
  port: 8080
spring:
  application:
    name: pocketmind-server
  ai:
    chat:
      client:
        observations:
          log-prompt: true
          log-completion: true
        openai:
          api-key: xxxx # 替换为你的 API Key
          base-url: xxxx # 替换为你的 Base URL，不需要 /v1
      options:
        model: deepseek-chat # 替换为你使用的模型名称

示例 Demo 采用 OpenAI 兼容 API，如需兼容 Anthropic，请根据对应文档切换配置。

技能定义

在根目录下添加对应的 skill 目录，结构如下：

my-skill/
├── SKILL.md       # Required: instructions + metadata
├── scripts/       # Optional: executable code
├── references/    # Optional: documentation
└── assets/        # Optional: templates, resources

SKILL.md 中至少应包含元信息和详细的说明文档：

---
name: code-reviewer
description: Reviews Java code for best practices, security issues, and Spring Framework conventions. Use when user asks to review, analyze, or audit code
---
# Code Reviewer

## Instructions
When reviewing code:
1. Check **for** security vulnerabilities (SQL injection, XSS, etc.)
2. Verify Spring Boot best practices (proper use of @Service, @Repository, etc.)
3. Look **for** potential null pointer exceptions
4. Suggest improvements **for** readability and maintainability
5. Provide specific line-by-line feedback with code examples

控制器实现

通过 ChatClient 注入并注册 SkillsTool：

import org.springaicommunity.agent.tools.FileSystemTools;
import org.springaicommunity.agent.tools.ShellTools;
import org.springaicommunity.agent.tools.SkillsTool;
import org.springframework.ai.chat.client.ChatClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import java.util.Map;

@RestController
@RequestMapping("/demo")
public class SkillController {

    private final ChatClient chatClient;

    public SkillController(ChatClient.Builder chatClientBuilder) {
        this.chatClient = chatClientBuilder
                .defaultToolCallbacks(SkillsTool.builder()
                        .addSkillsDirectory(".claude/skills")
                        // 也可以使用下面这个
                        // .addSkillsResource(resourceLoader.getResource("classpath:.claude/skills"))
                        .build())
                .defaultTools(FileSystemTools.builder().build())
                .defaultTools(ShellTools.builder().build())
                .defaultToolContext(Map.of("foo", "bar"))
                .build();
    }

    /**
     * 测试 skill 流程
     *
     * @param message 用户的输入
     * @return
     */
    @PostMapping("/skill")
    public String chat(@RequestBody String message) {
        return chatClient.prompt().user(message).call().content();
    }
}

此时运行程序，访问对应端口即可查看返回内容。

代码逻辑说明

1. 声明与注入：先声明一个 ChatClient，并通过 DI 进行注入。
2. 构建策略：通过 chatClientBuilder 进行 builder 策略构建。
   • .defaultToolCallbacks(...)：给 ChatClient 一个'已经组装好'的工具包（包含代码逻辑 + JSON Schema 描述），此处即为注册 skill 功能。
   • .defaultTools()：注册对应的系统工具名称，用于动态发现 skill 来进行使用。
   • .defaultToolContext(Map.of("foo", "bar"))：添加工具上下文，防止报错。这是框架的一个特性要求，需传入 map 作为 ToolContext 才能正常 build。
3. 请求链条：通过链条进行 LLM 的请求构建。
   • .user(message)：加载用户提示词。
   • .call()：由框架内部发起请求。
   • .content()：获取大模型返回的内容。

源码分析

1. 设置目录

SkillsTool 的 Builder 模式支持添加多个技能路径：

public static class Builder {
    private List<Skill> skills = new ArrayList<>();
    private String toolDescriptionTemplate = TOOL_DESCRIPTION_TEMPLATE;

    protected Builder() {}

    public Builder toolDescriptionTemplate(String template) {
        this.toolDescriptionTemplate = template;
        return this;
    }

    public Builder addSkillsResources(List<Resource> skillsRootPaths) {
        for (Resource skillsRootPath : skillsRootPaths) {
            this.addSkillsResource(skillsRootPath);
        }
        return this;
    }

    public Builder addSkillsResource(Resource skillsRootPath) {
        try {
            String path = skillsRootPath.getFile().toPath().toAbsolutePath().toString();
            this.addSkillsDirectory(path);
        } catch (IOException ex) {
            throw new RuntimeException("Failed to load skills from directory: " + skillsRootPath, ex);
        }
        return this;
    }

    public Builder addSkillsDirectory(String skillsRootDirectory) {
        this.addSkillsDirectories(List.of(skillsRootDirectory));
        return this;
    }

    public Builder addSkillsDirectories(List<String> skillsRootDirectories) {
        for (String skillsRootDirectory : skillsRootDirectories) {
            try {
                this.skills.addAll(skills(skillsRootDirectory));
            } catch (IOException ex) {
                throw new RuntimeException("Failed to load skills from directory: " + skillsRootDirectory, ex);
            }
        }
        return this;
    }
}

toolDescriptionTemplate 用于添加 skill 的描述说明。

2. 加载 skill 元数据

这是加载器的入口。它会去你指定的文件夹里找 SKILL.md 文件。

private static List<Skill> skills(String rootDirectory) throws IOException {
    Path rootPath = Paths.get(rootDirectory);
    if (!Files.exists(rootPath)) {
        throw new IOException("Root directory does not exist: " + rootDirectory);
    }
    if (!Files.isDirectory(rootPath)) {
        throw new IOException("Path is not a directory: " + rootDirectory);
    }
    List<Skill> skillFiles = new ArrayList<>();
    try (Stream<Path> paths = Files.walk(rootPath)) {
        paths.filter(Files::isRegularFile)
             .filter(path -> path.getFileName().toString().equals("SKILL.md"))
             .forEach(path -> {
                 try {
                     String markdown = Files.readString(path, StandardCharsets.UTF_8);
                     MarkdownParser parser = new MarkdownParser(markdown);
                     skillFiles.add(new Skill(path, parser.getFrontMatter(), parser.getContent()));
                 } catch (IOException e) {
                     throw new RuntimeException("Failed to read SKILL.md file: " + path, e);
                 }
             });
    }
    return skillFiles;
}

• FrontMatter (YAML 头)：包含技能的名字（如 name: pdf）和描述。这部分会被提取出来，告诉 AI '我有这个技能'。
• Content (正文)：这是具体的 Prompt 指令（比如'处理 PDF 的步骤是：1. 转换文本… 2. 提取摘要…'）。

3. 添加 skill 技能

public ToolCallback build() {
    Assert.notEmpty(this.skills, "At least one skill must be configured");
    String skillsXml = this.skills.stream()
            .map(s -> s.toXml())
            .collect(Collectors.joining("\n"));
    return FunctionToolCallback.builder("Skill", new SkillsFunction(toSkillsMap(this.skills)))
            .description(this.toolDescriptionTemplate.formatted(skillsXml))
            .inputType(SkillsInput.class)
            .build();
}

此步骤会把扫描到的技能列表编织进工具的描述里。当 AI 看到这个工具时，它的 Prompt 里会出现你定义过的 skill 列表，例如：

• <skill><name>pdf</name><description>Extract text from PDF</description></skill>
• <skill><name>git</name><description>Git version control</description></skill>

4. 调用 skill

当 AI 决定调用 Skill("pdf") 时，实际上触发了这段逻辑：

public static class SkillsFunction implements Function<SkillsInput, String> {
    private Map<String, Skill> skillsMap;

    public SkillsFunction(Map<String, Skill> skillsMap) {
        this.skillsMap = skillsMap;
    }

    @Override
    public String apply(SkillsInput input) {
        Skill skill = this.skillsMap.get(input.command());
        if (skill != null) {
            var skillBaseDirectory = skill.path().getParent().toString();
            return "Base directory for this skill: %s\n\n%s".formatted(skillBaseDirectory, skill.content());
        }
        return "Skill not found: " + input.command();
    }
}

此时返回的是'路径'和'正文内容'，于是 AI 读到返回的文字后，会发现这是一份'Code Review 的操作指南'。

至此 skill 的机制已经完整实现了，AI 只需要根据返回的 SKILL.md 就可以调用对应的说明或者 reference/scripts 下面的技能。