严格工具使用：停止拒绝自己的调用

本视频中的演示录制于 2026 年 9 月。它在 Claude Haiku 4.5（claude-haiku-4-5）上运行。在较新的模型上结果可能有所不同。

Claude 通常会遵循工具的 input_schema，但默认情况下没有任何机制强制执行这一点。因此，有时您的后端会拒绝 Claude 发出的工具调用，因为该调用的输入存在以下情况之一：

• 字符串 "2" 而不是整数 2
• 缺少必填字段

严格工具使用可以解决这个问题。只需一个标志 strict: true，就能让 Claude 写入的输入与您的模式（schema）匹配。

在 Meridian，一个助手使用 queue_stamp_request 工具为持证工程师的图章排队处理图纸集。Meridian 的验证器是检查每个工具调用的代码。在关闭严格模式的情况下，它会拒绝 100 个请求中的 79 个。在开启严格模式且模式（schema）是从验证器生成的情况下，它不会拒绝任何请求。

严格工具使用的工作原理

当设置 strict: true 时，API 首先会将您的 JSON Schema 编译成一个语法（grammar）。语法是一组规则，规定了在输入的每一点上接下来可以出现哪些令牌（token）。 然后，每当 Claude 选取工具调用的下一个令牌时，它只能选取该语法所允许的令牌。这被称为语法约束采样（grammar-constrained sampling）。

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这是 Meridian 的工具定义，经过精简。严格模式需要其中两行：该标志，以及该标志所要求的一项设置。

{
  "name": "queue_stamp_request",
  "description": "Queues a drawing set for a professional engineer's stamp.",
  "strict": true,
  "input_schema": {
    "type": "object",
    "properties": {
      "drawing_set_id": {"type": "string"},
      "revision": {"type": "integer"}
    },
    "required": ["drawing_set_id", "revision"],
    "additionalProperties": false
  }
}

• "strict": true 是该标志。它位于顶层，与 name、description 和 input_schema 并列，在模式（schema）之外。
• "additionalProperties": false 是该设置。它意味着输入不能携带模式（schema）未指明的字段，而严格模式要求每个对象上都必须有这一设置。

从您的验证器构建模式（schema）

严格工具使用会让 Claude 写入的输入与您的模式（schema）匹配，因此模式（schema）必须与您的验证器所说的一致。当您手写模式（schema）时，两者会逐渐产生分歧。这样一来，一个工具调用可能与模式（schema）匹配，却仍然被拒绝。 在 Meridian，一份手写的模式（schema）将执照编号定义为不带任何模式（pattern）限制的普通字符串。因此 "PE 46196" 通过了模式（schema）检验，却未通过验证器检验，而验证器要求的格式是 PE- 加五位数字。

只在您的验证器中编写一次规则，再由它生成模式（schema）。在 Python 中，验证器通常是一个 Pydantic 类。在 TypeScript 中，通常使用 Zod 编写。

下面是 Meridian 的 Pydantic 类 StampRequest，以及使用它的代码，再之后是 StampRequest.model_json_schema() 返回的模式（schema）。每个 # ... 代表未展示的代码，该模式（schema）仅展示了执照编号部分。

class StampRequest(BaseModel):
    model_config = {"extra": "forbid"}
    # ...
    pe_license_number: str | None = Field(pattern=r"^PE-\d{5}$")
    # ...
stamp_tool = {
    # ...
    "input_schema": StampRequest.model_json_schema(),
    "strict": True,
}
stamp_request = StampRequest.model_validate(call.input)

{
  "additionalProperties": false,
  "properties": {
    "pe_license_number": {
      "anyOf": [
        {"pattern": "^PE-\\d{5}$", "type": "string"},
        {"type": "null"}
      ],
      "title": "Pe License Number"
    }
  }
}

• "extra": "forbid" 会变成 "additionalProperties": false，即严格模式所要求的设置。
• str | None 会变成 anyOf，因此执照编号是一个带有该 pattern 的字符串，或为 null。
• model_validate() 会用同一个类来检查 call.input，即 Claude 写入的输入。

比较关闭和开启严格模式的运行结果

Meridian 的测试向 Claude Haiku 4.5 发送 100 个使用 queue_stamp_request 工具的日常语言图章请求，并由 StampRequest 验证每一次工具调用。同样的 100 个请求运行两次：第一次使用手写模式（schema）且关闭严格模式，第二次使用生成的模式（schema）且开启严格模式。

请在下方重放这两次运行。

模式（schema）中的 pattern 规定了允许的格式，而严格模式会让 Claude 遵守它。

严格模式控制的是输入的结构，但无法补充请求中从未给出的事实。在这 100 个请求中，有 28 个从未提到执照信息。生成的模式（schema）允许执照编号为 null，而这 28 个请求返回的结果也确实全部是 null。

严格工具使用的局限性

截至 2026 年 10 月，有六点需要了解：

1. 请勿包含受保护的健康信息（PHI）。 编译后的模式（schema）不具备与提示和响应相同的 PHI 保护措施，因此请不要在属性名、enum 值、const 值和 pattern 表达式中包含 PHI。
2. 不支持边界限制。 如果请求的模式（schema）中使用了 minimum、maximum、minLength 或 maxLength，将返回 400 错误。请改用验证函数（例如 Pydantic 的 @field_validator）来检查边界，并在字段的描述中说明这些边界。
3. 限制会在各工具之间累加。 一个请求最多可以包含 20 个严格工具。在这些工具之间，最多可以包含 24 个可选参数。它还最多可以包含 16 个使用 anyOf 或类型数组的参数，而像 str | None 这样的可空字段正是生成此类参数的方式。
4. 输入仍可能无法匹配模式（schema）。 这种情况会发生在拒绝回答之后、响应因达到 max_tokens 而被截断时，或者当 enum 或 const 字符串以不同大小写形式返回时。
5. 部分模型会拒绝强制工具调用。 将 tool_choice 设置为 any 或 tool 会强制进行工具调用。这会在 Claude Opus 5.5、Claude Sonnet 5.5、Claude Fable 5.1 和 Claude Mythos 5.1 上返回 400 错误。在这些模型上，请将 tool_choice 保留为其默认值 auto。
6. 程序化工具调用无法使用严格工具。 在程序化工具调用中，Claude 编写调用您工具的代码。第 8 课将对此进行讲解。

关键要点

• strict: true 会让工具输入与您的模式（schema）匹配，但在拒绝回答、响应被截断，或 enum/const 字符串大小写发生变化等情况下除外。
• 从您的验证器（例如 Pydantic 类）生成模式（schema）。
• 不要在模式（schema）中设置边界限制，并在整个请求范围内统计工具数量、可选参数数量和可空参数数量。