读懂 Codex（6.12）：Function、Custom、ToolSearch 三种 ToolPayload

ToolPayload 是本地路由的判别联合：同名 Handler 也必须明确接受哪种载荷，类型错配属于 Runtime 契约错误。

这里位于模型协议与本地 Runtime 的接缝。它必须先验证名称、载荷种类和调用关联，再把不可信的模型输出交给具体执行器。本节只追踪“载荷种类检查早于 Handler 副作用”以内的机制；相邻工具的业务行为不在这里混写。

启用条件与所有权

维度	当前实现	不满足时
门控	只有完整 ResponseItem 且 execution 归属客户端时才进入本地路由	不建立候选、从模型工具面移除，或转成模型可读拒绝
输入	带 call_id 的完整模型 Tool Call	在进入状态所有者前拒绝错误 Payload/参数
状态所有者	原 StepContext 的 ToolRouter、Registry 与 ToolCallRuntime	不允许临时 Handler 私自复制长期状态
输出	类型化 ToolInvocation 或模型可读错误输出	必须保持调用关联后才能进入 History

这里最容易出现的误解，是把“规格里写了什么”当作 Runtime 已经强制了什么。description、Schema 和自然语言提示只帮助模型生成更好的调用；真正的名称查找、类型校验、审批、资源约束和取消收尾仍由客户端完成。

机制调用链

ResponseItem 分类
→ 构造 ToolPayload
→ Registry 查名称
→ matches_kind 校验
→ Handler 业务解析

Function、Custom、ToolSearch 三种 ToolPayload从输入、门控、状态所有者到输出回灌的机制流程图 — 图 6.12-1：ResponseItem 分类 → 构造 ToolPayload → Registry 查名称 → matches_kind 校验 → Handler 业务解析。

图中的箭头代表控制权转移，不只是数据复制。每越过一步，下一层只接收已经满足上一层合同的数据；若该层拥有异步状态，它还必须保留原 Step、call_id 或环境身份，避免晚到结果被新一轮配置解释。

源码机制拆解

Function 延迟业务解析

通用 Router 不知道每个工具的 Args 类型，parse_arguments 留给 Handler。

这条约束位于“构造 ToolPayload”附近。把它前移会缺少必要状态，把它后移则可能让错误数据或副作用先穿过边界。

ToolSearch 提前成类型

搜索参数是 Core 自己控制的协议，可在路由阶段解析成 SearchToolCallParams。

这条约束位于“Registry 查名称”附近。把它前移会缺少必要状态，把它后移则可能让错误数据或副作用先穿过边界。

错配是 Fatal

名称存在却收到不相容种类，说明规格、模型事件和 Registry 内部不一致，不能伪装成普通工具失败。

这条约束位于“matches_kind 校验”附近。把它前移会缺少必要状态，把它后移则可能让错误数据或副作用先穿过边界。

Python 风格伪代码

伪代码保留会改变结果的门控、状态读取、异步等待和协议编码；省略 Rust 所有权样板、日志字段以及与本机制无关的 Provider 适配。它不是源码翻译，也不能替代平台级安全实现。

async def route_tool_payload_variants(call, step, cancellation):
    # 1. ResponseItem 分类
    # 2. 构造 ToolPayload
    # 3. Registry 查名称
    # 4. matches_kind 校验
    # 5. Handler 业务解析
    runtime = step.tool_router.registry.get(call.tool_name)
    if runtime is None:
        return FunctionOutput.failed(call.id, "unsupported tool")
    if not runtime.matches_kind(call.payload):
        raise RuntimeContractError(call.tool_name)
    invocation = ToolInvocation(call.id, call.payload, step, cancellation.child_token())
    return await runtime.handle(invocation)

逐行理解时要抓住三个不变量：输入先验证，状态由明确对象持有，输出用原调用身份编码。任何“先执行，之后再补关联”的简化都会在并发、取消或 Step 更新时产生悬空结果。

失败、取消与恢复

Function、Custom、ToolSearch 三种 ToolPayload的失败分支、责任边界和恢复路径图 — 图 6.12-2：失败不会自动跨过“载荷种类检查早于 Handler 副作用”这条边界；恢复动作必须由对应状态所有者完成。

故障点	已发生的状态或副作用	对模型/调用方的结果	恢复动作
JSON 内容错误	Payload 种类正确但 Handler 反序列化失败	RespondToModel	模型修正字段
Payload 种类错误	尚未调用 Handler	Fatal Runtime 错误	修复规格/路由实现
Turn 取消	可能已经注册等待者、启动任务或提交部分副作用	生成 Aborted/Failed 终态，不能留下无结果调用	由原 StepContext 的 ToolRouter、Registry 与 ToolCallRuntime 注销等待者、终止资源并保持 Call/Output 配对

取消不是删除历史。模型已经发出的调用先进入转录；Runtime 必须补上可编码的终态。若副作用已经提交，Aborted 也不表示回滚。需要事务性的功能必须在自己的写入协议里实现原子提交或补偿。

设计思路与代价

当前设计保护的核心不变量是：Function 存 JSON 字符串、Custom 存原文本、ToolSearch 存已解析参数。它让模型合同、执行状态和安全边界能够分别演进，却增加了快照、适配器和终态处理代码。更短的实现可以少一层对象，但会把“可见”“可执行”“获准”“已完成”压成同一个布尔值，无法解释延迟工具、审批拒绝、沙箱失败或晚到结果。

本节的设计动机有一部分是从类型边界和测试行为推断出来的；源码没有把所有取舍写成设计文档。可以直接证明的是字段、分支、状态所有者和失败结果，不能从这些证据外推服务端内部实现。

测试与复现实验

可验证契约	复现方式	预期结果
codex-rs/core/src/tools/router_tests.rs	构造正常值、边界值和拒绝值	结果与调用 ID/状态所有者保持一致
codex-rs/core/src/tools/registry_tests.rs	构造正常值、边界值和拒绝值	结果与调用 ID/状态所有者保持一致

本地复核应同时搜索生产符号和相邻测试，不能只跑快乐路径。推荐先对源码执行 rg -n 查找本节索引中的类型/函数，再构造一个合法调用、一个类型错误和一个取消或拒绝场景。当前环境没有 Cargo，因此本轮以锁定提交下的源码—测试静态对读、博客构建和图形渲染为验证边界，不伪报 Rust 测试执行。

Mini Codex 对照

Mini Codex 可以复刻本节的纯协议或状态机不变量，例如名称去重、调用配对、Head/Tail 缓冲与单次升级；不能用 Python 模拟结果证明 Seatbelt、seccomp、Restricted Token、远程 Exec Server 或 Provider Hosted Tool 的真实安全性质。

本节边界

本节已经证明 Function 存 JSON 字符串、Custom 存原文本、ToolSearch 存已解析参数。它没有把相邻机制折叠进来：载荷种类检查早于 Handler 副作用之外的判断仍由其各自单元负责。

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