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AI Agents · Lección

Patrones de diseño para agentes siempre activos

Procesos en segundo plano, agentes daemon y gestión de conexiones persistentes.

Patrones de diseño para agentes siempre activos es una lección gratuita de AI Agents en CoddyKit. Esta es la lección 1 de 4. Puedes leer la lección completa abajo gratuitamente — luego la practicas en el navegador con un editor de código integrado y un tutor de IA 24/7. Forma parte de la ruta de aprendizaje de AI Agents, y tu progreso se sincroniza en la web y la app de CoddyKit. El curso de AI Agents incluye 4 lecciones en total.

¿Qué es un agente siempre activo?

Un agente siempre activo se ejecuta continuamente como un servicio en segundo plano, espera eventos y toma medidas de forma proactiva. A diferencia de los agentes de solicitud y respuesta, permanece activo entre interacciones y mantiene el estado a lo largo del tiempo.

Patrón de proceso daemon

Un proceso daemon se ejecuta en segundo plano, independientemente de cualquier sesión de terminal. Utilice los hilos daemon de Python o un supervisor de procesos para mantener el agente en ejecución después de cerrar el terminal.

import threading
import time
import signal
import sys

shutdown_flag = threading.Event()

def agent_main_loop():
    print('Agent daemon started')
    while not shutdown_flag.is_set():
        try:
            # Agent work: check for events, process tasks
            perform_agent_cycle()
            shutdown_flag.wait(timeout=60)  # Sleep 60s, wakes on shutdown
        except Exception as e:
            print(f'Agent loop error: {e}')
            shutdown_flag.wait(timeout=5)  # Brief pause on error
    print('Agent daemon stopped')

def perform_agent_cycle():
    print(f'Agent cycle at {time.strftime("%H:%M:%S")}')
    # Check emails, process queue, run scheduled tasks

def handle_signal(signum, frame):
    print(f'Signal {signum} received, shutting down...')
    shutdown_flag.set()

# Register signal handlers for graceful shutdown
signal.signal(signal.SIGTERM, handle_signal)
signal.signal(signal.SIGINT, handle_signal)

# Start as daemon thread
thread = threading.Thread(target=agent_main_loop, daemon=True)
thread.start()
print('Agent running in background')

Watchdog: reinicio automático tras un fallo

Un watchdog supervisa el proceso del agente y lo reinicia si falla. Esto es esencial en producción: los agentes inevitablemente encuentran errores inesperados y deben recuperarse automáticamente.

import subprocess
import time
import logging

logger = logging.getLogger('watchdog')

class AgentWatchdog:
    def __init__(self, agent_script: str, max_restarts: int = 10, restart_delay: float = 5.0):
        self.agent_script = agent_script
        self.max_restarts = max_restarts
        self.restart_delay = restart_delay
        self.restart_count = 0
        self.process = None
    
    def start(self):
        self.process = subprocess.Popen(
            ['python', self.agent_script],
            stdout=subprocess.PIPE,
            stderr=subprocess.STDOUT
        )
        logger.info(f'Agent started (PID: {self.process.pid})')
    
    def run_forever(self):
        self.start()
        while True:
            return_code = self.process.wait()
            logger.warning(f'Agent exited with code {return_code}')
            
            if self.restart_count >= self.max_restarts:
                logger.error(f'Max restarts ({self.max_restarts}) reached. Stopping watchdog.')
                break
            
            self.restart_count += 1
            logger.info(f'Restarting agent (attempt {self.restart_count})...')
            time.sleep(self.restart_delay * self.restart_count)  # Backoff
            self.start()

print('AgentWatchdog defined')

Conexión WebSocket persistente

Para recibir eventos en tiempo real, mantenga una conexión WebSocket persistente. Vuelva a conectarse automáticamente si la conexión se interrumpe; este es el principal desafío de los agentes siempre activos.

import asyncio
import websockets
import json

async def persistent_websocket_connection(uri: str, on_message):
    backoff = 1
    max_backoff = 60
    
    while True:  # Reconnect forever
        try:
            print(f'Connecting to {uri}')
            async with websockets.connect(uri, ping_interval=30, ping_timeout=10) as ws:
                print('WebSocket connected')
                backoff = 1  # Reset backoff on successful connection
                
                async for raw_message in ws:
                    try:
                        message = json.loads(raw_message)
                        await on_message(message)
                    except json.JSONDecodeError:
                        print(f'Invalid JSON message: {raw_message[:100]}')
        
        except websockets.exceptions.ConnectionClosed as e:
            print(f'WebSocket closed: {e}. Reconnecting in {backoff}s')
        except Exception as e:
            print(f'WebSocket error: {e}. Reconnecting in {backoff}s')
        
        await asyncio.sleep(backoff)
        backoff = min(backoff * 2, max_backoff)  # Exponential backoff

async def handle_ws_message(message: dict):
    print(f'Received: {message}')

print('Persistent WebSocket connection function defined')

Comprobaciones de latido

Una señal de latido confirma que el agente está activo y procesando datos. Envíe una señal de latido cada N segundos; si dejan de recibirse, el watchdog sabrá que el agente está bloqueado o detenido.

import threading
import time
from datetime import datetime

class HeartbeatMonitor:
    def __init__(self, max_silence_seconds: int = 300):
        self.last_heartbeat = datetime.utcnow()
        self.max_silence = max_silence_seconds
        self.lock = threading.Lock()
    
    def beat(self):
        with self.lock:
            self.last_heartbeat = datetime.utcnow()
    
    def is_alive(self) -> bool:
        with self.lock:
            silence = (datetime.utcnow() - self.last_heartbeat).total_seconds()
            return silence < self.max_silence
    
    def silence_seconds(self) -> float:
        with self.lock:
            return (datetime.utcnow() - self.last_heartbeat).total_seconds()

monitor = HeartbeatMonitor(max_silence_seconds=60)

def agent_with_heartbeat():
    while not shutdown_flag.is_set():
        # Send heartbeat at start of each cycle
        monitor.beat()
        
        # Do agent work
        perform_agent_cycle()
        time.sleep(30)

# External watchdog checks the monitor
def watchdog_check():
    while True:
        if not monitor.is_alive():
            print(f'ALERT: Agent silent for {monitor.silence_seconds():.0f}s')
            # Restart agent here
        time.sleep(30)

print('Heartbeat monitor defined')

Apagado ordenado

Un apagado ordenado completa el trabajo en curso antes de detenerse. Recibe una señal de detención, evita que se inicie trabajo nuevo, termina las tareas actuales, guarda el estado y se cierra correctamente.

import signal
import threading
from contextlib import contextmanager

class GracefulShutdown:
    def __init__(self, timeout: float = 30.0):
        self.should_stop = threading.Event()
        self.active_tasks = 0
        self.lock = threading.Lock()
        self.timeout = timeout
        signal.signal(signal.SIGTERM, self._handle_signal)
        signal.signal(signal.SIGINT, self._handle_signal)
    
    def _handle_signal(self, signum, frame):
        print(f'Shutdown signal received. Waiting for {self.active_tasks} active tasks...')
        self.should_stop.set()
    
    @contextmanager
    def task(self):
        if self.should_stop.is_set():
            raise RuntimeError('Shutdown in progress, not accepting new tasks')
        with self.lock:
            self.active_tasks += 1
        try:
            yield
        finally:
            with self.lock:
                self.active_tasks -= 1
    
    def wait_for_all_tasks(self):
        self.should_stop.wait()
        deadline = time.time() + self.timeout
        while self.active_tasks > 0 and time.time() < deadline:
            time.sleep(0.1)
        if self.active_tasks > 0:
            print(f'WARNING: Forced shutdown with {self.active_tasks} tasks still active')

shutdown = GracefulShutdown(timeout=30)
print('Graceful shutdown manager created')

Gestión de desconexiones y reconexiones

Los agentes siempre activos necesitan estrategias para gestionar las desconexiones de servicios: almacenar temporalmente los eventos durante la interrupción, reproducir los eventos omitidos después de reconectarse y evitar perder los eventos que llegaron mientras estaban desconectados.

import asyncio
import redis
from datetime import datetime

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, decode_responses=True)

class DisconnectHandler:
    def __init__(self, buffer_key: str = 'agent:offline_buffer'):
        self.buffer_key = buffer_key
        self.connected = True
    
    def on_disconnect(self):
        self.connected = False
        print(f'Disconnected at {datetime.utcnow()}')
    
    def on_reconnect(self):
        self.connected = True
        print(f'Reconnected at {datetime.utcnow()}')
        self.replay_buffered_events()
    
    def handle_event(self, event: dict):
        if not self.connected:
            # Buffer events for later replay
            import json
            r.lpush(self.buffer_key, json.dumps(event))
            print(f'Event buffered (offline): {event["type"]}')
            return
        self.process_event(event)
    
    def replay_buffered_events(self):
        import json
        replayed = 0
        while True:
            raw = r.rpop(self.buffer_key)
            if not raw:
                break
            event = json.loads(raw)
            self.process_event(event)
            replayed += 1
        if replayed:
            print(f'Replayed {replayed} buffered events')
    
    def process_event(self, event: dict):
        print(f'Processing event: {event["type"]}')

handler = DisconnectHandler()
print('Disconnect handler created')

Supervisión de procesos con systemd

Para los despliegues de producción en Linux, utilice systemd para gestionar el proceso del agente. Se encarga del reinicio automático y del registro en journald, y ejecuta el agente al iniciar el sistema.

# /etc/systemd/system/my-agent.service
SERVICE_FILE = '''
[Unit]
Description=My AI Agent Service
After=network.target

[Service]
Type=simple
User=ubuntu
WorkingDirectory=/home/ubuntu/agent
ExecStart=/home/ubuntu/venv/bin/python agent.py
Restart=always
RestartSec=10
StandardOutput=journal
StandardError=journal

# Environment variables
EnvironmentFile=/home/ubuntu/agent/.env

# Resource limits
MemoryLimit=1G
CPUQuota=50%

[Install]
WantedBy=multi-user.target
'''

# Deploy commands:
# sudo cp my-agent.service /etc/systemd/system/
# sudo systemctl daemon-reload
# sudo systemctl enable my-agent
# sudo systemctl start my-agent
# sudo systemctl status my-agent
# sudo journalctl -u my-agent -f  # Follow logs

print('Systemd service configuration defined')
print('Enables: auto-start on boot, auto-restart on crash, centralized logging')

Persistencia del estado entre reinicios

Un agente siempre activo debe guardar su estado para poder continuar desde el punto en que se detuvo después de un reinicio. Guarde los datos del punto de control en el disco o en Redis a intervalos regulares y después de cambios de estado importantes.

import json
import os
from datetime import datetime

CHECKPOINT_FILE = '/tmp/agent_checkpoint.json'

def save_checkpoint(state: dict):
    state['last_saved'] = datetime.utcnow().isoformat()
    with open(CHECKPOINT_FILE, 'w') as f:
        json.dump(state, f, indent=2)
    print(f'Checkpoint saved at {state["last_saved"]}')

def load_checkpoint() -> dict:
    if not os.path.exists(CHECKPOINT_FILE):
        print('No checkpoint found, starting fresh')
        return {}
    with open(CHECKPOINT_FILE) as f:
        state = json.load(f)
    print(f'Checkpoint loaded from {state.get("last_saved", "unknown")}')
    return state

# Agent startup
agent_state = load_checkpoint()
last_processed_id = agent_state.get('last_processed_email_id', 0)
print(f'Resuming from email ID: {last_processed_id}')

# After processing each email
agent_state['last_processed_email_id'] = last_processed_id + 1
if agent_state['last_processed_email_id'] % 10 == 0:  # Checkpoint every 10 items
    save_checkpoint(agent_state)

Supervisión de agentes siempre activos

Realice un seguimiento de las métricas clave de los agentes siempre activos: tiempo de actividad, eventos procesados por hora, tasa de errores, uso de memoria y momento de la última actividad. Exponga estas métricas mediante un endpoint de estado o envíelas a un servicio de supervisión.

from fastapi import FastAPI
from datetime import datetime
import psutil
import os

app = FastAPI()
start_time = datetime.utcnow()
events_processed = 0
last_event_time = None

@app.get('/health')
def health_check():
    process = psutil.Process(os.getpid())
    uptime_seconds = (datetime.utcnow() - start_time).total_seconds()
    
    last_active = None
    if last_event_time:
        last_active = (datetime.utcnow() - last_event_time).total_seconds()
    
    return {
        'status': 'ok',
        'uptime_seconds': round(uptime_seconds),
        'events_processed': events_processed,
        'memory_mb': round(process.memory_info().rss / 1024 / 1024, 1),
        'cpu_percent': process.cpu_percent(interval=1),
        'last_event_seconds_ago': round(last_active) if last_active else None,
        'timestamp': datetime.utcnow().isoformat()
    }

Circuit breaker para dependencias externas

Un agente siempre activo interactúa con servicios externos que pueden fallar. Un circuit breaker deja de realizar llamadas a un servicio que falla durante un período, lo que evita fallos en cascada.

import time
from enum import Enum

class CircuitState(Enum):
    CLOSED = 'closed'      # Normal operation
    OPEN = 'open'          # Service down, not calling
    HALF_OPEN = 'half_open'  # Testing if service recovered

class CircuitBreaker:
    def __init__(self, failure_threshold=5, recovery_timeout=60):
        self.state = CircuitState.CLOSED
        self.failure_count = 0
        self.threshold = failure_threshold
        self.recovery_timeout = recovery_timeout
        self.last_failure_time = None
    
    def call(self, fn, *args):
        if self.state == CircuitState.OPEN:
            if time.time() - self.last_failure_time > self.recovery_timeout:
                self.state = CircuitState.HALF_OPEN
            else:
                raise RuntimeError('Circuit open: service unavailable')
        
        try:
            result = fn(*args)
            if self.state == CircuitState.HALF_OPEN:
                self.state = CircuitState.CLOSED
                self.failure_count = 0
                print('Circuit closed: service recovered')
            return result
        except Exception as e:
            self.failure_count += 1
            self.last_failure_time = time.time()
            if self.failure_count >= self.threshold:
                self.state = CircuitState.OPEN
                print(f'Circuit opened after {self.failure_count} failures')
            raise

circuit = CircuitBreaker(failure_threshold=3, recovery_timeout=30)
print('Circuit breaker created')

Comprobación de conocimientos: agentes siempre activos

Compruebe su comprensión de los patrones de diseño de agentes siempre activos.

Resumen de patrones de diseño para agentes siempre activos

Los agentes siempre activos fiables combinan procesos daemon con gestión de señales para lograr un apagado correcto, watchdogs para reiniciarse automáticamente tras un fallo, conexiones WebSocket persistentes con reconexión mediante backoff exponencial, comprobaciones de latido para detectar procesos bloqueados, apagado ordenado para completar el trabajo en curso y puntos de control del estado para continuar después de un reinicio. Utilice systemd o supervisord para gestionar los procesos en producción.

Preguntas frecuentes

¿La lección «Patrones de diseño para agentes siempre activos» es gratis?

Sí — el texto completo de «Patrones de diseño para agentes siempre activos» es gratis para leer aquí en la web. Para practicarla de forma interactiva (editor de código integrado y tutor de IA 24/7) y desbloquear el resto del curso de AI Agents, actualiza a CoddyKit PRO. El curso de AI Agents incluye 4 lecciones en total.

¿Qué aprenderé en «Patrones de diseño para agentes siempre activos»?

Procesos en segundo plano, agentes daemon y gestión de conexiones persistentes. Practicas AI Agents con código real que ejecutas directamente en el navegador, y un tutor de IA 24/7 responde tus preguntas mientras trabajas en la lección.

¿Necesito experiencia previa para empezar AI Agents?

No se requiere experiencia previa. AI Agents en CoddyKit está estructurado para principiantes hasta estudiantes avanzados, así que puedes empezar aquí o desde el inicio y avanzar a tu ritmo. Esta es la lección 1 de 4.

¿Cuánto tiempo toma la lección «Patrones de diseño para agentes siempre activos»?

La mayoría de las lecciones de CoddyKit toman alrededor de 5–10 minutos. Cada una es compacta e interactiva, así que avanzas constantemente y retomas exactamente por donde dejaste en la web y la app.

¿Puedo escribir y ejecutar código en esta lección de AI Agents?

Sí. Cada lección de AI Agents incluye un editor de código integrado, así que escribes y ejecutas código real directamente en tu navegador y obtienes retroalimentación instantánea de IA — sin configuración local necesaria.

Todas las lecciones de este curso

  1. Patrones de diseño para agentes siempre activos
  2. Sistemas proactivos de notificaciones y alertas
  3. Persistencia del contexto entre sesiones
  4. Creación de un agente informativo diario
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