从Prompt到Skill：构建可复用的AI技能工程实践

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在日常开发中，我们经常遇到这样的场景：每次调用大模型都需要临时构造 Prompt，这种方式看似灵活，但在工程化应用中暴露了明显缺陷。

版本控制困难：散落在代码各处的 Prompt 难以统一管理，当需要更新业务逻辑时，往往需要全局搜索替换
上下文泄露风险：临时拼接的 Prompt 容易意外带入历史对话信息，导致输出结果不可预测
性能不可预测：每次请求都需要重新构造完整 Prompt，既增加了延迟又消耗额外 token

直接调用大模型 API 与 Skill 化封装的主要差异体现在三个方面：

抽象层级：裸 API 调用需要开发者自行处理输入输出，Skill 封装提供标准化接口
复用能力：临时 Prompt 通常只能单次使用，Skill 支持跨项目调用
维护成本：分散的 Prompt 难以测试和更新，Skill 集中管理降低维护负担

[用户请求] → [Skill 路由层] → [预编译 Prompt 模板] → [大模型 API] → [结果格式化] → [响应输出]

以下 Python 示例展示了基础 Skill 类的关键要素：

class BaseSkill:
    """技能基类（符合 PEP8 规范）"""

    def __init__(self, name):
        self.name = name  # 技能唯一标识
        self._prompt_template = None  # 预编译模板
        self._context_isolation = True  # 默认启用上下文隔离

    def validate_input(self, input_data):
        """输入验证（子类需实现）"""
        raise NotImplementedError

    def build_prompt(self, **kwargs):
        """动态构建 Prompt（支持模板预编译）"""
        if not self._prompt_template:
            self._compile_template()
        return self._prompt_template.render(**kwargs)

    def _compile_template(self):
        """延迟编译 Prompt 模板（提升首次加载性能）"""
        from jinja2 import Template
        self._prompt_template = Template(self.get_raw_template())

    def get_raw_template(self):
        """获取原始模板字符串（子类需实现）"""
        raise NotImplementedError

    def execute(self, input_data):
        """执行入口（包含异常处理）"""
        try:
            validated = self.validate_input(input_data)
            prompt = self.build_prompt(**validated)
            return self._call_llm(prompt)
        except Exception as e:
            return self._fallback_handler(e)

通过 Python 装饰器实现自动注册：

class SkillRegistry:
    _instance = None
    _skills = {}

    def __new__(cls):
        if not cls._instance:
            cls._instance = super().__new__(cls)
        return cls._instance

    def register(self, name):
        """装饰器实现技能注册"""
        def wrapper(skill_cls):
            self._skills[name] = skill_cls
            return skill_cls
        return wrapper

# 使用示例
registry = SkillRegistry()

@registry.register("weather_query")
class WeatherSkill(BaseSkill):
    """天气查询技能"""
    def get_raw_template(self):
        return """ 当前需要查询 {{location}} 的天气情况，请返回未来 24 小时的温度变化和降水概率..."""