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AI Agents · Lezione

Pattern di progettazione per agenti sempre attivi

Processi in background, agenti daemon e gestione persistente delle connessioni.

Pattern di progettazione per agenti sempre attivi è una lezione AI Agents gratuita su CoddyKit. Questa è la lezione 1 di 4. Puoi leggere la lezione completa qui gratuitamente — poi esercitati direttamente nel browser con un editor di codice integrato e un tutor IA disponibile 24/7. Fa parte del percorso di apprendimento AI Agents, e i tuoi progressi si sincronizzano tra il web e l'app CoddyKit. Il corso AI Agents include 4 lezioni in totale.

Che cos'è un agente sempre attivo

Un agente sempre attivo viene eseguito continuamente come servizio in background, in attesa di eventi e intraprendendo azioni in modo proattivo. A differenza degli agenti basati su richiesta e risposta, rimane attivo tra un'interazione e l'altra e conserva lo stato nel tempo.

Pattern del processo daemon

Un processo daemon viene eseguito in background, indipendentemente da qualsiasi sessione del terminale. Utilizzi i thread daemon di Python o un supervisore di processi per mantenere l'agente in esecuzione dopo la chiusura del terminale.

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: riavvio automatico in caso di arresto anomalo

Un watchdog monitora il processo dell'agente e lo riavvia se si arresta in modo anomalo. Questo è essenziale in produzione: gli agenti incontrano inevitabilmente errori imprevisti e devono ripristinarsi automaticamente.

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')

Connessione WebSocket persistente

Per distribuire eventi in tempo reale, mantenga una connessione WebSocket persistente. Riconnetta automaticamente l'agente se la connessione si interrompe: questa è la sfida principale degli agenti sempre attivi.

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')

Controlli heartbeat

Un heartbeat conferma che l'agente è attivo e sta elaborando le richieste. Invii un segnale heartbeat ogni N secondi; se gli heartbeat si interrompono, il watchdog capisce che l'agente è bloccato o non è più attivo.

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')

Arresto controllato

Un arresto controllato completa il lavoro in corso prima di interrompersi. L'agente riceve un segnale di arresto, impedisce l'avvio di nuovo lavoro, completa le attività correnti, salva lo stato e termina correttamente.

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')

Gestione delle disconnessioni e riconnessioni

Gli agenti sempre attivi hanno bisogno di strategie per gestire le disconnessioni dai servizi: memorizzare gli eventi durante il periodo di inattività, riprodurre gli eventi persi dopo la riconnessione ed evitare di perdere gli eventi arrivati durante la disconnessione.

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')

Supervisione dei processi con systemd

Per le distribuzioni in produzione su Linux, utilizzi systemd per gestire il processo dell'agente. systemd gestisce il riavvio automatico, la registrazione dei log in journald e l'avvio dell'agente all'accensione del 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')

Persistenza dello stato tra i riavvii

Un agente sempre attivo deve salvare il proprio stato per poter riprendere dal punto in cui si era interrotto dopo un riavvio. Salvi i dati dei checkpoint su disco o in Redis a intervalli regolari e dopo cambiamenti significativi dello stato.

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)

Monitoraggio degli agenti sempre attivi

Monit ori le metriche principali degli agenti sempre attivi: tempo di attività, eventi elaborati all'ora, tasso di errore, utilizzo della memoria e ultimo momento di attività. Renda disponibili queste metriche tramite un endpoint di health check oppure le invii a un servizio di monitoraggio.

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 per le dipendenze esterne

Un agente sempre attivo interagisce con servizi esterni che possono non essere disponibili. Un circuit breaker interrompe le chiamate a un servizio in errore per un determinato periodo, impedendo errori a cascata.

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')

Verifica delle conoscenze: agenti sempre attivi

Verifichi la sua comprensione dei pattern di progettazione degli agenti sempre attivi.

Riepilogo dei pattern per agenti sempre attivi

Gli agenti sempre attivi affidabili combinano: processi daemon con gestione dei segnali per un arresto corretto, watchdog per il riavvio automatico in caso di arresto anomalo, connessioni WebSocket persistenti con riconnessione tramite backoff esponenziale, controlli heartbeat per rilevare i processi bloccati, arresto controllato per completare il lavoro in corso e salvataggio dei checkpoint dello stato per riprendere dopo un riavvio. Utilizzi systemd o supervisord per la gestione dei processi in produzione.

Domande Frequenti

La lezione «Pattern di progettazione per agenti sempre attivi» è gratuita?

Sì — il testo completo di «Pattern di progettazione per agenti sempre attivi» è gratuito qui sul web. Per esercitarvi in modo interattivo (un editor di codice integrato e un tutor IA 24/7) e sbloccare il resto del corso AI Agents, passa a CoddyKit PRO. Il corso AI Agents include 4 lezioni in totale.

Cosa imparerò in «Pattern di progettazione per agenti sempre attivi»?

Processi in background, agenti daemon e gestione persistente delle connessioni. Eserciti AI Agents con codice pratico che esegui direttamente nel browser, e un tutor IA 24/7 risponde alle tue domande mentre lavori sulla lezione.

Ho bisogno di esperienza per iniziare AI Agents?

Non è richiesta alcuna esperienza precedente. AI Agents su CoddyKit è strutturato per principianti e studenti avanzati, quindi puoi iniziare da qui o dall'inizio e procedere al tuo ritmo. Questa è la lezione 1 di 4.

Quanto tempo richiede la lezione «Pattern di progettazione per agenti sempre attivi»?

La maggior parte delle lezioni CoddyKit richiede circa 5–10 minuti. Ogni lezione è breve e interattiva, quindi fai progressi costanti e riprendi esattamente da dove hai lasciato su web e app.

Posso scrivere ed eseguire codice in questa lezione AI Agents?

Sì. Ogni lezione AI Agents include un editor di codice integrato, quindi scrivi ed esegui codice reale direttamente nel tuo browser e ricevi feedback istantaneo dall'IA — nessuna configurazione locale necessaria.

Tutte le lezioni di questo corso

  1. Pattern di progettazione per agenti sempre attivi
  2. Sistemi proattivi di notifica e avviso
  3. Persistenza del contesto tra le sessioni
  4. Creazione di un agente per il briefing quotidiano
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