Agent 重启或扩容后，工具一个没有增删，缓存读量却可能下降。排查者通常先检查 schema、模型与路由，却容易忽略 tools[] 的顺序。只要顺序漂移，客户端就已经向模型服务发送了另一段有序前缀。
为验证这一点，我们固定了 8 个工具的名称、描述和 schema，也固定模型、消息、tool_choice 与其余请求字段，只把数组最前面的 search_repository → read_file 换成 read_file → search_repository；对照结果显示，两组都是同一批 8 个工具，集合摘要同为 c2f82261…，有序工具摘要却从 84d4bd6b… 变成 543ddfa7…。两份规范化载荷同为 7566 字节，前 399 个 UTF-8 字节相同，第 400 个字节出现差异；5 项确定性检查全部通过。
对 OpenAI 与 Claude 文档所描述的前缀缓存，工具定义是有序前缀，不是无序集合。
相同工具集合仍可能形成不同输入
一个简化类比是，同一副扑克牌只改变排列，牌一张没少，牌序却已经不同。这个类比只解释“集合相同不等于序列相同”；OpenAI 与 Claude 的公开规则比较渲染后的有序前缀，并不是直接拿客户端 JSON 的 SHA-256 判定命中。
本地摘要的价值，是定位客户端装配缺陷。集合摘要不变，说明能力清单没有增删；有序摘要变化，说明实际发出的工具顺序发生漂移。它不能证明服务商缓存 miss，也不能换算费用、延迟或命中 token。线上尝试的首个推理请求返回 HTTP 402，completed_calls 为空数组，因此没有可用于判断命中率的服务商 usage 样本。
这种漂移可能产生于插件目录扫描、集合遍历、并发注册或多服务合并。单次运行未必出现异常，进程重启、扩容或插件加载时序变化后，不稳定顺序才可能显现。
不同服务商规则的适用边界
OpenAI 当前文档明确说，可缓存对象包含完整 rendered context，tool definitions 也在其中；工具的名称、描述、schema 和 ordering 都会影响 cached prefix。prompt_cache_key 只辅助把相同前缀路由到可能持有缓存的机器，不能让不同内容强行共用缓存。
Claude 文档进一步明确，请求前缀按 tools → system → messages 排列，并做有序的精确前缀匹配；添加、删除或重排工具定义都会破坏原有复用。这里的“失效”不是物理删除旧条目，而是新请求从首个分歧起不能继续复用；实际可读长度仍受缓存断点、最低长度、TTL 和路由影响。
Gemini 只公开强调共同或相似前缀，以及不可变的显式 CachedContent。其隐式缓存没有公开 tools[] 排序的具体匹配规则，所以不能把 OpenAI、Claude 的结论写成三家统一机制。
基于三层身份的修复验收
MCP 2026-07-28 的 Tools 规范已经给出协议动机。底层工具集合不变时，服务端 SHOULD 以确定顺序返回工具，便于客户端缓存列表并改善 LLM Prompt Cache 命中。注意是建议而非强制；客户端合并多个 MCP 服务、权限过滤或重新序列化时，仍可能再次打乱顺序。
修复验收分为三层。
集合身份用于判断能力集合是否变化。对规范化后的工具集合计算与顺序无关的摘要；真正增删工具或修改 schema 时，它就应该变化。
有序载荷身份用于判断有序前缀是否变化。先验证工具身份唯一，再按确定性全序排列；多服务聚合可使用配置中的稳定 server ID、tool name 与 schema version 组成排序键。随后记录实际发出载荷的摘要。这个 hash 是诊断信号，不是厂商缓存键。
排序应放在最终请求装配边界，而不只放在某个工具服务内部；否则上游虽稳定，客户端后续的合并和过滤仍可能重新制造另一种顺序。排序规则也应版本化，避免重构在未经察觉时改变同名工具的优先级。
服务商回执用于判断缓存是否实际命中。OpenAI 检查 cached_tokens，Claude 检查 cache_read_input_tokens 与 cache_creation_input_tokens；先串行发送 A、再重复 A，随后换序为 B、再重复 B，并确保满足对应模型的最低长度和 TTL 条件。
固定顺序不是为了掩盖能力变化，而是为了避免在能力定义未发生变化时生成另一份新前缀。先核对集合，再核对有序载荷，最后检查 usage；三层结果一致，修复才算闭环。其他服务商是否采用相同规则，仍须回到各自文档与 usage 实测。
资料依据：OpenAI Prompt Caching、Claude 缓存失效规则、MCP 2026-07-28 Tools、Gemini Context Caching 与开放书稿《深入理解 AI Agent》第 2 章。
