Invocación de herramientas programática

La invocación de herramientas programática permite a Claude escribir código que llama tus herramientas programáticamente dentro de un contenedor de ejecución de código, en lugar de requerir viajes de ida y vuelta a través del modelo para cada invocación de herramienta. Esto reduce la latencia para flujos de trabajo de múltiples herramientas y disminuye el consumo de tokens al permitir que Claude filtre o procese datos antes de que lleguen a la ventana de contexto del modelo.

Compatibilidad de modelos

La invocación de herramientas programática está disponible en los siguientes modelos:

Inicio rápido

Aquí hay un ejemplo simple donde Claude consulta una base de datos múltiples veces programáticamente y agrega resultados:

curl https://api.anthropic.com/v1/messages \
    --header "x-api-key: $ANTHROPIC_API_KEY" \
    --header "anthropic-version: 2023-06-01" \
    --header "anthropic-beta: advanced-tool-use-2025-11-20" \
    --header "content-type: application/json" \
    --data '{
        "model": "claude-opus-4-6",
        "max_tokens": 4096,
        "messages": [
            {
                "role": "user",
                "content": "Query sales data for the West, East, and Central regions, then tell me which region had the highest revenue"
            }
        ],
        "tools": [
            {
                "type": "code_execution_20250825",
                "name": "code_execution"
            },
            {
                "name": "query_database",
                "description": "Execute a SQL query against the sales database. Returns a list of rows as JSON objects.",
                "input_schema": {
                    "type": "object",
                    "properties": {
                        "sql": {
                            "type": "string",
                            "description": "SQL query to execute"
                        }
                    },
                    "required": ["sql"]
                },
                "allowed_callers": ["code_execution_20250825"]
            }
        ]
    }'

Cómo funciona la invocación de herramientas programática

Cuando configuras una herramienta para que sea invocable desde la ejecución de código y Claude decide usar esa herramienta:

1. Claude escribe código Python que invoca la herramienta como una función, potencialmente incluyendo múltiples llamadas a herramientas y lógica de pre/post-procesamiento
2. Claude ejecuta este código en un contenedor aislado a través de la ejecución de código
3. Cuando se llama a una función de herramienta, la ejecución de código se pausa y la API devuelve un bloque tool_use
4. Proporcionas el resultado de la herramienta, y la ejecución de código continúa (los resultados intermedios no se cargan en la ventana de contexto de Claude)
5. Una vez que se completa toda la ejecución de código, Claude recibe la salida final y continúa trabajando en la tarea

Este enfoque es particularmente útil para:

• Procesamiento de datos grandes: Filtra o agrega resultados de herramientas antes de que lleguen al contexto de Claude
• Flujos de trabajo de múltiples pasos: Ahorra tokens y latencia llamando herramientas en serie o en un bucle sin muestrear Claude entre llamadas de herramientas
• Lógica condicional: Toma decisiones basadas en resultados de herramientas intermedias

Conceptos principales

El campo allowed_callers

El campo allowed_callers especifica qué contextos pueden invocar una herramienta:

{
  "name": "query_database",
  "description": "Execute a SQL query against the database",
  "input_schema": {...},
  "allowed_callers": ["code_execution_20250825"]
}

Valores posibles:

• ["direct"] - Solo Claude puede llamar esta herramienta directamente (predeterminado si se omite)
• ["code_execution_20250825"] - Solo invocable desde dentro de la ejecución de código
• ["direct", "code_execution_20250825"] - Invocable tanto directamente como desde la ejecución de código

El campo caller en respuestas

Cada bloque de uso de herramienta incluye un campo caller que indica cómo fue invocado:

Invocación directa (uso de herramienta tradicional):

{
  "type": "tool_use",
  "id": "toolu_abc123",
  "name": "query_database",
  "input": {"sql": "\<sql\>"},
  "caller": {"type": "direct"}
}

Invocación programática:

{
  "type": "tool_use",
  "id": "toolu_xyz789",
  "name": "query_database",
  "input": {"sql": "\<sql\>"},
  "caller": {
    "type": "code_execution_20250825",
    "tool_id": "srvtoolu_abc123"
  }
}

El tool_id hace referencia a la herramienta de ejecución de código que realizó la llamada programática.

Ciclo de vida del contenedor

La invocación de herramientas programática utiliza los mismos contenedores que la ejecución de código:

• Creación de contenedor: Se crea un nuevo contenedor para cada sesión a menos que reutilices uno existente
• Expiración: Los contenedores expiran después de aproximadamente 4.5 minutos de inactividad (sujeto a cambios)
• ID del contenedor: Se devuelve en respuestas a través del campo container
• Reutilización: Pasa el ID del contenedor para mantener el estado entre solicitudes

Flujo de trabajo de ejemplo

Aquí se muestra cómo funciona un flujo completo de invocación de herramientas programática:

Paso 1: Solicitud inicial

Envía una solicitud con ejecución de código y una herramienta que permite invocación programática. Para habilitar la invocación programática, añade el campo allowed_callers a tu definición de herramienta.

response = client.beta.messages.create(
    model="claude-opus-4-6",
    betas=["advanced-tool-use-2025-11-20"],
    max_tokens=4096,
    messages=[{
        "role": "user",
        "content": "Query customer purchase history from the last quarter and identify our top 5 customers by revenue"
    }],
    tools=[
        {
            "type": "code_execution_20250825",
            "name": "code_execution"
        },
        {
            "name": "query_database",
            "description": "Execute a SQL query against the sales database. Returns a list of rows as JSON objects.",
            "input_schema": {...},
            "allowed_callers": ["code_execution_20250825"]
        }
    ]
)

Paso 2: Respuesta de API con llamada de herramienta

Claude escribe código que llama tu herramienta. La API se pausa y devuelve:

{
  "role": "assistant",
  "content": [
    {
      "type": "text",
      "text": "I'll query the purchase history and analyze the results."
    },
    {
      "type": "server_tool_use",
      "id": "srvtoolu_abc123",
      "name": "code_execution",
      "input": {
        "code": "results = await query_database('<sql>')\ntop_customers = sorted(results, key=lambda x: x['revenue'], reverse=True)[:5]\nprint(f'Top 5 customers: {top_customers}')"
      }
    },
    {
      "type": "tool_use",
      "id": "toolu_def456",
      "name": "query_database",
      "input": {"sql": "\<sql\>"},
      "caller": {
        "type": "code_execution_20250825",
        "tool_id": "srvtoolu_abc123"
      }
    }
  ],
  "container": {
    "id": "container_xyz789",
    "expires_at": "2025-01-15T14:30:00Z"
  },
  "stop_reason": "tool_use"
}

Paso 3: Proporcionar resultado de herramienta

Incluye el historial completo de conversación más tu resultado de herramienta:

response = client.beta.messages.create(
    model="claude-opus-4-6",
    betas=["advanced-tool-use-2025-11-20"],
    max_tokens=4096,
    container="container_xyz789",  # Reuse the container
    messages=[
        {"role": "user", "content": "Query customer purchase history from the last quarter and identify our top 5 customers by revenue"},
        {
            "role": "assistant",
            "content": [
                {"type": "text", "text": "I'll query the purchase history and analyze the results."},
                {
                    "type": "server_tool_use",
                    "id": "srvtoolu_abc123",
                    "name": "code_execution",
                    "input": {"code": "..."}
                },
                {
                    "type": "tool_use",
                    "id": "toolu_def456",
                    "name": "query_database",
                    "input": {"sql": "\<sql\>"},
                    "caller": {
                        "type": "code_execution_20250825",
                        "tool_id": "srvtoolu_abc123"
                    }
                }
            ]
        },
        {
            "role": "user",
            "content": [
                {
                    "type": "tool_result",
                    "tool_use_id": "toolu_def456",
                    "content": "[{\"customer_id\": \"C1\", \"revenue\": 45000}, {\"customer_id\": \"C2\", \"revenue\": 38000}, ...]"
                }
            ]
        }
    ],
    tools=[...]
)

Paso 4: Siguiente llamada de herramienta o finalización

La ejecución de código continúa y procesa los resultados. Si se necesitan llamadas de herramientas adicionales, repite el Paso 3 hasta que se satisfagan todas las llamadas de herramientas.

Paso 5: Respuesta final

Una vez que se completa la ejecución de código, Claude proporciona la respuesta final:

{
  "content": [
    {
      "type": "code_execution_tool_result",
      "tool_use_id": "srvtoolu_abc123",
      "content": {
        "type": "code_execution_result",
        "stdout": "Top 5 customers by revenue:\n1. Customer C1: $45,000\n2. Customer C2: $38,000\n3. Customer C5: $32,000\n4. Customer C8: $28,500\n5. Customer C3: $24,000",
        "stderr": "",
        "return_code": 0,
        "content": []
      }
    },
    {
      "type": "text",
      "text": "I've analyzed the purchase history from last quarter. Your top 5 customers generated $167,500 in total revenue, with Customer C1 leading at $45,000."
    }
  ],
  "stop_reason": "end_turn"
}

Patrones avanzados

Procesamiento por lotes con bucles

Claude puede escribir código que procesa múltiples elementos de manera eficiente:

# async wrapper omitted for clarity
regions = ["West", "East", "Central", "North", "South"]
results = {}
for region in regions:
    data = await query_database(f"<sql for {region}>")
    results[region] = sum(row["revenue"] for row in data)

# Process results programmatically
top_region = max(results.items(), key=lambda x: x[1])
print(f"Top region: {top_region[0]} with ${top_region[1]:,} in revenue")

Este patrón:

• Reduce viajes de modelo de N (uno por región) a 1
• Procesa grandes conjuntos de resultados programáticamente antes de devolver a Claude
• Ahorra tokens devolviendo solo conclusiones agregadas en lugar de datos sin procesar

Terminación temprana

Claude puede dejar de procesar tan pronto como se cumplan los criterios de éxito:

# async wrapper omitted for clarity
endpoints = ["us-east", "eu-west", "apac"]
for endpoint in endpoints:
    status = await check_health(endpoint)
    if status == "healthy":
        print(f"Found healthy endpoint: {endpoint}")
        break  # Stop early, don't check remaining

Selección condicional de herramientas

# async wrapper omitted for clarity
file_info = await get_file_info(path)
if file_info["size"] < 10000:
    content = await read_full_file(path)
else:
    content = await read_file_summary(path)
print(content)

Filtrado de datos

# async wrapper omitted for clarity
logs = await fetch_logs(server_id)
errors = [log for log in logs if "ERROR" in log]
print(f"Found {len(errors)} errors")
for error in errors[-10:]:  # Only return last 10 errors
    print(error)

Formato de respuesta

Llamada de herramienta programática

Cuando la ejecución de código llama una herramienta:

{
  "type": "tool_use",
  "id": "toolu_abc123",
  "name": "query_database",
  "input": {"sql": "\<sql\>"},
  "caller": {
    "type": "code_execution_20250825",
    "tool_id": "srvtoolu_xyz789"
  }
}

Manejo de resultados de herramientas

Tu resultado de herramienta se devuelve al código en ejecución:

{
  "role": "user",
  "content": [
    {
      "type": "tool_result",
      "tool_use_id": "toolu_abc123",
      "content": "[{\"customer_id\": \"C1\", \"revenue\": 45000, \"orders\": 23}, {\"customer_id\": \"C2\", \"revenue\": 38000, \"orders\": 18}, ...]"
    }
  ]
}

Finalización de ejecución de código

Cuando se satisfacen todas las llamadas de herramientas y el código se completa:

{
  "type": "code_execution_tool_result",
  "tool_use_id": "srvtoolu_xyz789",
  "content": {
    "type": "code_execution_result",
    "stdout": "Analysis complete. Top 5 customers identified from 847 total records.",
    "stderr": "",
    "return_code": 0,
    "content": []
  }
}

Manejo de errores

Errores comunes

Expiración de contenedor durante llamada de herramienta

Si tu herramienta tarda demasiado en responder, la ejecución de código recibirá un TimeoutError. Claude lo ve en stderr y típicamente reintentará:

{
  "type": "code_execution_tool_result",
  "tool_use_id": "srvtoolu_abc123",
  "content": {
    "type": "code_execution_result",
    "stdout": "",
    "stderr": "TimeoutError: Calling tool ['query_database'] timed out.",
    "return_code": 0,
    "content": []
  }
}

Para prevenir tiempos de espera:

• Monitorea el campo expires_at en respuestas
• Implementa tiempos de espera para tu ejecución de herramienta
• Considera dividir operaciones largas en fragmentos más pequeños

Errores de ejecución de herramientas

Si tu herramienta devuelve un error:

# Provide error information in the tool result
{
    "type": "tool_result",
    "tool_use_id": "toolu_abc123",
    "content": "Error: Query timeout - table lock exceeded 30 seconds"
}

El código de Claude recibirá este error y puede manejarlo apropiadamente.

Restricciones y limitaciones

Incompatibilidades de características

• Salidas estructuradas: Las herramientas con strict: true no son compatibles con la invocación programática
• Elección de herramienta: No puedes forzar la invocación programática de una herramienta específica a través de tool_choice
• Uso de herramientas paralelas: disable_parallel_tool_use: true no es compatible con la invocación programática

Restricciones de herramientas

Las siguientes herramientas actualmente no pueden ser llamadas programáticamente, pero el soporte puede añadirse en futuras versiones:

• Búsqueda web
• Obtención web
• Herramientas proporcionadas por un conector MCP

Restricciones de formato de mensajes

Al responder a llamadas de herramientas programáticas, hay requisitos estrictos de formato:

Respuestas solo de resultado de herramienta: Si hay llamadas de herramientas programáticas pendientes esperando resultados, tu mensaje de respuesta debe contener solo bloques tool_result. No puedes incluir ningún contenido de texto, incluso después de los resultados de herramientas.

// ❌ INVÁLIDO - No puedes incluir texto al responder a llamadas de herramientas programáticas
{
  "role": "user",
  "content": [
    {"type": "tool_result", "tool_use_id": "toolu_01", "content": "[{\"customer_id\": \"C1\", \"revenue\": 45000}]"},
    {"type": "text", "text": "What should I do next?"}  // This will cause an error
  ]
}

// ✅ VÁLIDO - Solo resultados de herramientas al responder a llamadas de herramientas programáticas
{
  "role": "user",
  "content": [
    {"type": "tool_result", "tool_use_id": "toolu_01", "content": "[{\"customer_id\": \"C1\", \"revenue\": 45000}]"}
  ]
}

Esta restricción solo se aplica al responder a llamadas de herramientas programáticas (ejecución de código). Para llamadas de herramientas regulares del lado del cliente, puedes incluir contenido de texto después de los resultados de herramientas.

Límites de velocidad

Las llamadas de herramientas programáticas están sujetas a los mismos límites de velocidad que las llamadas de herramientas regulares. Cada llamada de herramienta desde la ejecución de código cuenta como una invocación separada.

Valida resultados de herramientas antes de usar

Al implementar herramientas personalizadas que serán llamadas programáticamente:

• Los resultados de herramientas se devuelven como cadenas: Pueden contener cualquier contenido, incluyendo fragmentos de código o comandos ejecutables que pueden ser procesados por el entorno de ejecución.
• Valida resultados de herramientas externas: Si tu herramienta devuelve datos de fuentes externas o acepta entrada del usuario, ten cuidado con riesgos de inyección de código si la salida será interpretada o ejecutada como código.

Eficiencia de tokens

La invocación de herramientas programática puede reducir significativamente el consumo de tokens:

• Los resultados de herramientas de llamadas programáticas no se añaden al contexto de Claude - solo la salida final de código
• El procesamiento intermedio ocurre en código - filtrado, agregación, etc. no consumen tokens del modelo
• Múltiples llamadas de herramientas en una ejecución de código - reduce la sobrecarga comparado con turnos de modelo separados

Por ejemplo, llamar 10 herramientas directamente usa ~10x los tokens de llamarlas programáticamente y devolver un resumen.

Uso y precios

La invocación de herramientas programática usa los mismos precios que la ejecución de código. Consulta los precios de ejecución de código para detalles.

Mejores prácticas

Diseño de herramientas

• Proporciona descripciones detalladas de salida: Dado que Claude deserializa resultados de herramientas en código, documenta claramente el formato (estructura JSON, tipos de campo, etc.)
• Devuelve datos estructurados: JSON u otros formatos fácilmente analizables funcionan mejor para procesamiento programático
• Mantén respuestas concisas: Devuelve solo datos necesarios para minimizar la sobrecarga de procesamiento

Cuándo usar invocación programática

Casos de uso buenos:

• Procesamiento de grandes conjuntos de datos donde solo necesitas agregados o resúmenes
• Flujos de trabajo de múltiples pasos con 3+ llamadas de herramientas dependientes
• Operaciones que requieren filtrado, ordenamiento o transformación de resultados de herramientas
• Tareas donde datos intermedios no deberían influir en el razonamiento de Claude
• Operaciones paralelas en muchos elementos (por ejemplo, verificar 50 puntos finales)

Casos de uso menos ideales:

• Llamadas de herramientas únicas con respuestas simples
• Herramientas que necesitan retroalimentación inmediata del usuario
• Operaciones muy rápidas donde la sobrecarga de ejecución de código superaría el beneficio

Optimización de rendimiento

• Reutiliza contenedores al hacer múltiples solicitudes relacionadas para mantener el estado
• Agrupa operaciones similares en una única ejecución de código cuando sea posible

Solución de problemas

Problemas comunes

Error "Tool not allowed"

• Verifica que tu definición de herramienta incluya "allowed_callers": ["code_execution_20250825"]
• Comprueba que estés usando los encabezados beta correctos

Expiración de contenedor

• Asegúrate de responder a llamadas de herramientas dentro de la vida útil del contenedor (~4.5 minutos)
• Monitorea el campo expires_at en respuestas
• Considera implementar ejecución de herramientas más rápida

Problemas de encabezado beta

• Necesitas el encabezado: "advanced-tool-use-2025-11-20"

Resultado de herramienta no analizado correctamente

• Asegúrate de que tu herramienta devuelva datos de cadena que Claude pueda deserializar
• Proporciona documentación clara del formato de salida en tu descripción de herramienta

Consejos de depuración

1. Registra todas las llamadas de herramientas y resultados para rastrear el flujo
2. Verifica el campo caller para confirmar invocación programática
3. Monitorea IDs de contenedor para asegurar reutilización adecuada
4. Prueba herramientas independientemente antes de habilitar invocación programática

Por qué funciona la invocación de herramientas programática

El entrenamiento de Claude incluye exposición extensa a código, lo que lo hace efectivo en razonar a través de y encadenar llamadas de función. Cuando las herramientas se presentan como funciones invocables dentro de un entorno de ejecución de código, Claude puede aprovechar esta fortaleza para:

• Razonar naturalmente sobre composición de herramientas: Encadenar operaciones y manejar dependencias tan naturalmente como escribir cualquier código Python
• Procesar resultados grandes eficientemente: Filtra grandes salidas de herramientas, extrae solo datos relevantes, o escribe resultados intermedios a archivos antes de devolver resúmenes a la ventana de contexto
• Reducir latencia significativamente: Elimina la sobrecarga de re-muestrear Claude entre cada llamada de herramienta en flujos de trabajo de múltiples pasos

Este enfoque habilita flujos de trabajo que serían impracticables con uso de herramientas tradicional—como procesar archivos sobre 1M tokens—al permitir que Claude trabaje con datos programáticamente en lugar de cargar todo en el contexto de conversación.

Implementaciones alternativas

La invocación de herramientas programática es un patrón generalizable que puede ser implementado fuera de la ejecución de código gestionada de Anthropic. Aquí hay una descripción general de los enfoques:

Ejecución directa del lado del cliente

Proporciona a Claude una herramienta de ejecución de código y describe qué funciones están disponibles en ese entorno. Cuando Claude invoca la herramienta con código, tu aplicación la ejecuta localmente donde esas funciones están definidas.

Ventajas:

• Simple de implementar con re-arquitectura mínima
• Control total sobre el entorno e instrucciones

Desventajas:

• Ejecuta código no confiable fuera de una caja de arena
• Las invocaciones de herramientas pueden ser vectores para inyección de código

Usar cuando: Tu aplicación puede ejecutar de forma segura código arbitrario, quieres una solución simple, y la oferta gestionada de Anthropic no se ajusta a tus necesidades.

Ejecución aislada auto-gestionada

El mismo enfoque desde la perspectiva de Claude, pero el código se ejecuta en un contenedor aislado con restricciones de seguridad (por ejemplo, sin salida de red). Si tus herramientas requieren recursos externos, necesitarás un protocolo para ejecutar llamadas de herramientas fuera de la caja de arena.

Ventajas:

• Invocación de herramientas programática segura en tu propia infraestructura
• Control total sobre el entorno de ejecución

Desventajas:

• Complejo de construir y mantener
• Requiere gestionar tanto infraestructura como comunicación entre procesos

Usar cuando: La seguridad es crítica y la solución gestionada de Anthropic no se ajusta a tus requisitos.

Ejecución gestionada por Anthropic

La invocación de herramientas programática de Anthropic es una versión gestionada de ejecución aislada con un entorno Python opinado sintonizado para Claude. Anthropic maneja la gestión de contenedores, ejecución de código, e invocación de herramientas segura.

Ventajas:

• Seguro por defecto
• Fácil de habilitar con configuración mínima
• Entorno e instrucciones optimizados para Claude

Recomendamos usar la solución gestionada de Anthropic si estás usando la API de Claude.

Características relacionadas