diff --git a/internal/runtime/multimodal/vision/cache.go b/internal/runtime/multimodal/vision/cache.go
new file mode 100644
index 0000000..7371115
--- /dev/null
+++ b/internal/runtime/multimodal/vision/cache.go
@@ -0,0 +1,249 @@
+package vision
+
+import (
+	"container/list"
+	"context"
+	"crypto/sha256"
+	"encoding/hex"
+	"net/url"
+	"sync"
+	"time"
+)
+
+// 取回缓存的边界。取值依据：
+//   - 来源条数 64：一次会话里用户附上的不同图片远少于这个数，
+//     超出的老来源按 LRU 淘汰即可，不追求命中率；
+//   - 内容条目 256：字节上限虽已按 4/3 的内联膨胀计过，但极小的图片能
+//     堆出极多条目，256 条把 map/list 每项的开销也一并钉住；
+//   - 内容字节 64 MiB：内联串约为解码字节的 4/3，单张图解码上限
+//     5 MiB（MaxInlineImageBytes），64 MiB 约合 9 张满额图，够覆盖
+//     一轮对话的附图，同时把常驻内存钉在一个明确上界内；
+//   - TTL 10 分钟：一次会话内「同一张图被连续多轮重复解析」的窗口，
+//     也短到让上游换了同一 URL 的内容后最迟 10 分钟自愈（见文件末尾
+//     「失效策略」）。
+const (
+	defaultImageCacheMaxSources  = 64
+	defaultImageCacheMaxContents = 256
+	defaultImageCacheMaxBytes    = 64 << 20
+	defaultImageCacheTTL         = 10 * time.Minute
+)
+
+// imageCache 按「来源键 → 内容键」两级映射缓存「取回 + 内联」的结果，
+// 使同一张图的 URL 在后续回合不再重复走网络（缺陷 02/H1）。
+//
+// 来源键是 URL 原文（ImageRef.Data），内容键是 sha256(MIME + 0x00 + 取回
+// 字节)。两级分开是为了让同一张图从不同 URL 取回时只留一份 data: URI，
+// 而每条来源映射仍各自记着自己的 TTL；来源条数与内容总字节各有上限，
+// 缓存因此不会无界增长。
+//
+// 并发安全：所有读写都在 mu 之下，取回本身在锁外进行 —— 同一 URL 的
+// 并发未命中可能各取一次（内容相同则收敛到同一个内容键），但结构状态
+// 不会因并发而损坏。
+//
+// 失效策略（明确定义）：
+//   - 失败不缓存：取回失败（DNS/超时/非 200/非图像）不写任何条目，
+//     下一次解析照常重试，坏结果绝不会被「缓存住」而永久看不到图；
+//   - 内容键决定复用：字节变了就是另一个内容键，旧内容不会被顶替它
+//     的新字节命中；
+//   - 来源映射有 TTL：同一 URL 的内容在上游变化后，最迟 TTL 到期即
+//     重新取回并刷新映射（TTL 内仍返回旧图，这是缓存换取的确定性代价）；
+//   - 内容条目被容量淘汰时，指向它的来源映射一并作废，不留死映射。
+type imageCache struct {
+	mu       sync.Mutex
+	ttl      time.Duration
+	maxSrc   int
+	maxCtn   int
+	maxBytes int
+	now      func() time.Time
+
+	sources  map[string]*sourceNode
+	contents map[string]*contentNode
+	srcLRU   *list.List
+	ctnLRU   *list.List
+	bytes    int
+}
+
+// sourceNode 是一条来源键映射：它指向内容键，并带自己的过期时刻。
+type sourceNode struct {
+	key        string
+	contentKey string
+	expiresAt  time.Time
+	elem       *list.Element
+}
+
+// contentNode 是一条内容键条目：存着可供模型直接消费的 data: URI。
+type contentNode struct {
+	key     string
+	dataURI string
+	elem    *list.Element
+}
+
+// newImageCache 构造一个按默认边界运行的缓存。
+func newImageCache() *imageCache {
+	return &imageCache{
+		ttl:      defaultImageCacheTTL,
+		maxSrc:   defaultImageCacheMaxSources,
+		maxCtn:   defaultImageCacheMaxContents,
+		maxBytes: defaultImageCacheMaxBytes,
+		now:      time.Now,
+		sources:  make(map[string]*sourceNode),
+		contents: make(map[string]*contentNode),
+		srcLRU:   list.New(),
+		ctnLRU:   list.New(),
+	}
+}
+
+// get 返回 sourceKey 命中的 data: URI。未命中、映射已过期、或内容条目已
+// 被容量淘汰时返回 false，并把失效的那条映射清掉。
+func (c *imageCache) get(sourceKey string) (string, bool) {
+	c.mu.Lock()
+	defer c.mu.Unlock()
+	node, ok := c.sources[sourceKey]
+	if !ok {
+		return "", false
+	}
+	if !c.now().Before(node.expiresAt) {
+		c.dropSource(node)
+		return "", false
+	}
+	content, ok := c.contents[node.contentKey]
+	if !ok {
+		c.dropSource(node)
+		return "", false
+	}
+	c.srcLRU.MoveToFront(node.elem)
+	c.ctnLRU.MoveToFront(content.elem)
+	return content.dataURI, true
+}
+
+// put 记下 sourceKey 这次取回的内容。取回失败的路径不调用它，因此失败的
+// 结果永远不会进缓存（见 imageCache 的「失效策略」）。
+func (c *imageCache) put(sourceKey, mime string, raw []byte, dataURI string) {
+	key := contentKeyOf(mime, raw)
+	c.mu.Lock()
+	defer c.mu.Unlock()
+	now := c.now()
+	if node, ok := c.sources[sourceKey]; ok {
+		node.contentKey = key
+		node.expiresAt = now.Add(c.ttl)
+		c.srcLRU.MoveToFront(node.elem)
+	} else {
+		node := &sourceNode{key: sourceKey, contentKey: key, expiresAt: now.Add(c.ttl)}
+		node.elem = c.srcLRU.PushFront(node)
+		c.sources[sourceKey] = node
+	}
+	// 同一个内容键必然对应同一份 MIME + 字节，DataURI 是纯函数，
+	// 因此已存在的条目与原值逐字节相同，无需覆盖。
+	if _, ok := c.contents[key]; !ok {
+		content := &contentNode{key: key, dataURI: dataURI}
+		content.elem = c.ctnLRU.PushFront(content)
+		c.contents[key] = content
+		c.bytes += len(dataURI)
+	}
+	c.evict(now)
+}
+
+// evict 把缓存压回上界：先按 LRU 丢内容条目直到总字节与条数达标，再丢
+// 多余的来源映射，最后清掉已过期的来源映射。
+func (c *imageCache) evict(now time.Time) {
+	for c.ctnLRU.Len() > 0 && c.bytes > c.maxBytes {
+		c.dropContent(c.ctnLRU.Back().Value.(*contentNode))
+	}
+	for c.ctnLRU.Len() > c.maxCtn {
+		c.dropContent(c.ctnLRU.Back().Value.(*contentNode))
+	}
+	for c.srcLRU.Len() > c.maxSrc {
+		c.dropSource(c.srcLRU.Back().Value.(*sourceNode))
+	}
+	for e := c.srcLRU.Back(); e != nil; {
+		prev := e.Prev()
+		node := e.Value.(*sourceNode)
+		if !now.Before(node.expiresAt) {
+			c.dropSource(node)
+		}
+		e = prev
+	}
+}
+
+// dropSource 移除一条来源映射；重复调用是安全的。
+func (c *imageCache) dropSource(node *sourceNode) {
+	if _, ok := c.sources[node.key]; !ok {
+		return
+	}
+	delete(c.sources, node.key)
+	c.srcLRU.Remove(node.elem)
+}
+
+// dropContent 移除一条内容条目并同步扣减字节数；指向它的来源映射一并
+// 作废，免得留下永远命中不了的映射占着条数。
+func (c *imageCache) dropContent(node *contentNode) {
+	content, ok := c.contents[node.key]
+	if !ok {
+		return
+	}
+	delete(c.contents, node.key)
+	c.ctnLRU.Remove(content.elem)
+	c.bytes -= len(content.dataURI)
+	for _, src := range c.sources {
+		if src.contentKey == node.key {
+			c.dropSource(src)
+		}
+	}
+}
+
+// stats 返回（来源映射数, 内容条目数, 缓存内 data: URI 总字节），
+// 供测试断言上界真的生效。
+func (c *imageCache) stats() (sources, contents, bytes int) {
+	c.mu.Lock()
+	defer c.mu.Unlock()
+	return len(c.sources), len(c.contents), c.bytes
+}
+
+// contentKeyOf 计算内容键：sha256(MIME + 0x00 + 取回字节)。MIME 参与哈希，
+// 使「同字节但声明类型不同」的两次取回不会被当成同一条内容互相顶替。
+func contentKeyOf(mime string, raw []byte) string {
+	h := sha256.New()
+	h.Write([]byte(mime))
+	h.Write([]byte{0})
+	h.Write(raw)
+	return hex.EncodeToString(h.Sum(nil))
+}
+
+// inlineImageCached 是解析器使用的「取回 + 内联」入口：src 是 http(s) URL
+// 时命中 c 就直接返回缓存的 data: URI（不再发起网络请求），未命中则取回
+// 后回填。c 为 nil、或 src 不是 URL 时退化为 inlineImageSrc —— data:、
+// base64 与本地路径没有网络开销，不进缓存（也避免把巨型内联串当 map 键）。
+//
+// 失败不写缓存，并返回结构化错误 SourceFailure（只带主机与原因），供
+// 调用方记一条可诊断的 WARN；下一次解析会照常重试。
+func inlineImageCached(ctx context.Context, c *imageCache, src string) (string, error) {
+	if c == nil {
+		return inlineImageSrc(ctx, src)
+	}
+	ref, err := ParseImageRef(src)
+	if err != nil {
+		return "", err
+	}
+	if ref.Source != SourceURL {
+		return inlineImageSrc(ctx, src)
+	}
+	if uri, ok := c.get(ref.Data); ok {
+		return uri, nil
+	}
+	img, err := inlineImage(ctx, src)
+	if err != nil {
+		return "", sourceFailure(ref.Data, err)
+	}
+	c.put(ref.Data, img.MIME, img.Raw, img.URI)
+	return img.URI, nil
+}
+
+// sourceFailure 把一次 URL 取回失败包成结构化错误，主机取自 URL。
+// 主机用 u.Host（不含 userinfo、路径与查询串），URL 解析失败时留空。
+func sourceFailure(rawURL string, err error) error {
+	host := ""
+	if u, perr := url.Parse(rawURL); perr == nil {
+		host = u.Host
+	}
+	return &SourceFailure{Host: host, Reason: err}
+}
diff --git a/internal/runtime/multimodal/vision/cache_test.go b/internal/runtime/multimodal/vision/cache_test.go
new file mode 100644
index 0000000..f430506
--- /dev/null
+++ b/internal/runtime/multimodal/vision/cache_test.go
@@ -0,0 +1,364 @@
+package vision
+
+import (
+	"bytes"
+	"context"
+	"errors"
+	"fmt"
+	"image"
+	"image/color"
+	"image/png"
+	"net/http"
+	"net/http/httptest"
+	"net/url"
+	"strings"
+	"sync"
+	"sync/atomic"
+	"testing"
+	"time"
+
+	"git.yeij.top/AskaEth/Cyrene_v2/internal/runtime/model"
+)
+
+// pngBytesAlt 构造一张与 pngBytes 字节不同的合法 PNG，用于「同一 URL
+// 内容变了」的用例。
+func pngBytesAlt(t *testing.T) []byte {
+	t.Helper()
+	img := image.NewRGBA(image.Rect(0, 0, 1, 1))
+	img.Set(0, 0, color.RGBA{R: 0xff, G: 0xee, B: 0xdd, A: 0xff})
+	var buf bytes.Buffer
+	if err := png.Encode(&buf, img); err != nil {
+		t.Fatalf("encode alt png: %v", err)
+	}
+	return buf.Bytes()
+}
+
+// newMainModelResolver 构造一个把图像路由到主模型的解析器（主模型声明
+// 支持视觉），工具路径被调用即视为测试失败。
+func newMainModelResolver() *MessageResolver {
+	return NewMessageResolver(NewRouter(WithVisionTool("vision")), func() ModelInfo {
+		return ModelInfo{Name: "vision-model", SupportsVision: true}
+	}, func(_ context.Context, _ string, _ map[string]any) (any, error) {
+		return nil, ErrNotConfigured
+	})
+}
+
+// resolveMainImage 走一遍解析器的主模型路径，返回内联后的图像串。
+func resolveMainImage(res *MessageResolver, src string) (string, error) {
+	msg, err := res.Resolve(context.Background(), model.ImageMessage(model.RoleUser, "x", src))
+	if err != nil {
+		return "", err
+	}
+	for _, p := range msg.Content {
+		if p.Type == model.ContentTypeImage {
+			return p.ImageURL, nil
+		}
+	}
+	return "", errors.New("解析结果里没有图像部件")
+}
+
+// TestImageCache_SecondResolveFetchesOnce 是本缺陷的主用例：同一个 URL
+// 连续解析两次（两个回合），上游只被取回一次，两次结果逐字节相同。
+func TestImageCache_SecondResolveFetchesOnce(t *testing.T) {
+	t.Parallel()
+	png := pngBytes(t)
+	var hits atomic.Int32
+	imgSrv := newImageServer(t, png, "image/png", &hits)
+	res := newMainModelResolver()
+	src := imgSrv.URL + "/cat.png"
+
+	first, err := resolveMainImage(res, src)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("第一次解析: %v", err)
+	}
+	second, err := resolveMainImage(res, src)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("第二次解析: %v", err)
+	}
+	want := DataURI("image/png", png)
+	if first != want || second != want {
+		t.Fatalf("内联结果 = (%q, %q)，want %q", first, second, want)
+	}
+	if got := hits.Load(); got != 1 {
+		t.Fatalf("上游被取回 %d 次，want 1（第二个回合必须命中缓存）", got)
+	}
+	if sources, _, _ := res.cache.stats(); sources != 1 {
+		t.Fatalf("缓存来源条数 = %d，want 1", sources)
+	}
+}
+
+// TestImageCache_RefetchesAfterTTLWhenContentChanges 钉住失效策略：TTL 内
+// 返回缓存（旧内容，这是缓存换取的确定性代价），TTL 到期后重新取回，上游
+// 换了内容也能自愈 —— 新字节是新内容键，不会被旧条目命中。
+func TestImageCache_RefetchesAfterTTLWhenContentChanges(t *testing.T) {
+	t.Parallel()
+	original := pngBytes(t)
+	changed := pngBytesAlt(t)
+	var mu sync.Mutex
+	payload := original
+	var hits atomic.Int32
+	srv := httptest.NewServer(http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, _ *http.Request) {
+		hits.Add(1)
+		mu.Lock()
+		body := payload
+		mu.Unlock()
+		w.Header().Set("Content-Type", "image/png")
+		_, _ = w.Write(body)
+	}))
+	t.Cleanup(srv.Close)
+
+	res := newMainModelResolver()
+	res.cache.ttl = 20 * time.Millisecond
+	src := srv.URL + "/cat.png"
+
+	first, err := resolveMainImage(res, src)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("第一次解析: %v", err)
+	}
+	if first != DataURI("image/png", original) {
+		t.Fatalf("第一次内联结果不对: %q", first)
+	}
+
+	mu.Lock()
+	payload = changed
+	mu.Unlock()
+
+	// TTL 内：仍返回旧图，且没有再取回。
+	if got, err := resolveMainImage(res, src); err != nil || got != first {
+		t.Fatalf("TTL 内 = (%q, %v)，want 旧缓存 %q", got, err, first)
+	}
+	if got := hits.Load(); got != 1 {
+		t.Fatalf("TTL 内上游被取回 %d 次，want 1", got)
+	}
+
+	time.Sleep(60 * time.Millisecond)
+
+	third, err := resolveMainImage(res, src)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("TTL 到期后解析: %v", err)
+	}
+	wantChanged := DataURI("image/png", changed)
+	if third != wantChanged {
+		t.Fatalf("TTL 到期后 = %q，want 新内容 %q（旧映射没有失效）", third, wantChanged)
+	}
+	if got := hits.Load(); got != 2 {
+		t.Fatalf("上游被取回 %d 次，want 2（TTL 到期必须重取）", got)
+	}
+
+	// 刷新后的映射必须指向新内容本身：若回填只换了来源映射、内容条目仍是
+	// 旧 URI，下一次命中就会把旧图重新喂给模型。
+	if got, err := resolveMainImage(res, src); err != nil || got != wantChanged {
+		t.Fatalf("刷新后的缓存命中 = (%q, %v)，want %q（回填没有更新内容）", got, err, wantChanged)
+	}
+	if got := hits.Load(); got != 2 {
+		t.Fatalf("刷新后的命中又取回了上游（%d 次），want 2", got)
+	}
+}
+
+// TestImageCache_FailureIsNotCachedAndDiagnosable 覆盖失败路径：取回失败
+// 不写缓存、第二次仍会重试，错误是结构化的 SourceFailure —— 只带来源主机
+// 与原因，不带 URL 路径、查询串与凭据，且宿主能按结构断言取到主机（loop
+// 的 WARN 因此可诊断）。
+func TestImageCache_FailureIsNotCachedAndDiagnosable(t *testing.T) {
+	t.Parallel()
+	png := pngBytes(t)
+	var hits atomic.Int32
+	var failing atomic.Bool
+	failing.Store(true)
+	srv := httptest.NewServer(http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, _ *http.Request) {
+		hits.Add(1)
+		if failing.Load() {
+			w.WriteHeader(http.StatusInternalServerError)
+			return
+		}
+		w.Header().Set("Content-Type", "image/png")
+		_, _ = w.Write(png)
+	}))
+	t.Cleanup(srv.Close)
+
+	wantHost, err := url.Parse(srv.URL)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("parse test server url: %v", err)
+	}
+	res := newMainModelResolver()
+	// 带查询串的地址：错误文案里绝不能出现凭据或路径。
+	src := srv.URL + "/cat.png?token=SEKRET"
+
+	_, err = resolveMainImage(res, src)
+	if !errors.Is(err, ErrFetch) {
+		t.Fatalf("第一次错误 = %v，want ErrFetch", err)
+	}
+	var sf *SourceFailure
+	if !errors.As(err, &sf) {
+		t.Fatalf("错误不是 *SourceFailure，调用方拿不到来源主机: %v", err)
+	}
+	if sf.Host != wantHost.Host {
+		t.Fatalf("Host = %q，want %q", sf.Host, wantHost.Host)
+	}
+	var withHost interface{ ImageSourceHost() string }
+	if !errors.As(err, &withHost) || withHost.ImageSourceHost() != wantHost.Host {
+		t.Fatalf("错误未按结构断言暴露来源主机（loop 的 WARN 会丢 host）: %v", err)
+	}
+	msg := err.Error()
+	for _, leak := range []string{"SEKRET", "token", "cat.png"} {
+		if strings.Contains(msg, leak) {
+			t.Fatalf("错误文案泄漏了 URL（%q）: %v", leak, err)
+		}
+	}
+	if !strings.Contains(msg, wantHost.Host) {
+		t.Fatalf("错误文案没有来源主机: %v", err)
+	}
+	if sources, contents, bytes := res.cache.stats(); sources != 0 || contents != 0 || bytes != 0 {
+		t.Fatalf("失败结果被写进了缓存: sources=%d contents=%d bytes=%d", sources, contents, bytes)
+	}
+
+	failing.Store(false)
+	got, err := resolveMainImage(res, src)
+	if err != nil {
+		t.Fatalf("第二次解析（来源已恢复）: %v", err)
+	}
+	if want := DataURI("image/png", png); got != want {
+		t.Fatalf("第二次解析 = %q，want %q", got, want)
+	}
+	if n := hits.Load(); n != 2 {
+		t.Fatalf("上游被取回 %d 次，want 2（失败必须可重试）", n)
+	}
+}
+
+// TestImageCache_NotImageIsNotCached 是既有断言（非图像 → ErrNotImage）
+// 在缓存路径上的延伸：HTML 错误页报错，且不会被缓存住。
+func TestImageCache_NotImageIsNotCached(t *testing.T) {
+	t.Parallel()
+	var hits atomic.Int32
+	imgSrv := newImageServer(t, htmlBytes(), "image/png", &hits)
+	res := newMainModelResolver()
+	src := imgSrv.URL + "/err"
+
+	for attempt := 1; attempt <= 2; attempt++ {
+		_, err := resolveMainImage(res, src)
+		if !errors.Is(err, ErrNotImage) {
+			t.Fatalf("第 %d 次错误 = %v，want ErrNotImage", attempt, err)
+		}
+	}
+	if got := hits.Load(); got != 2 {
+		t.Fatalf("上游被取回 %d 次，want 2（非图像不得进缓存）", got)
+	}
+	if sources, contents, _ := res.cache.stats(); sources != 0 || contents != 0 {
+		t.Fatalf("非图像被写进了缓存: sources=%d contents=%d", sources, contents)
+	}
+}
+
+// TestImageCache_BoundsAreEnforced 钉住边界：来源条数与内容总字节都不会
+// 无界增长，最老的条目按 LRU 淘汰（淘汰后不再命中）。
+func TestImageCache_BoundsAreEnforced(t *testing.T) {
+	t.Parallel()
+	c := newImageCache()
+	c.maxSrc = 2
+	c.maxCtn = 1000 // 条数上限放到很大，这里只让字节上限与来源上限起作用
+	uri := strings.Repeat("A", 200)
+	c.maxBytes = 3 * len(uri)
+
+	for i := 0; i < 50; i++ {
+		c.put(fmt.Sprintf("https://example.com/%d.png", i), "image/png", []byte{byte(i)}, uri)
+	}
+	sources, contents, bytes := c.stats()
+	if sources > c.maxSrc {
+		t.Fatalf("来源条数 = %d，超过上限 %d", sources, c.maxSrc)
+	}
+	if bytes > c.maxBytes {
+		t.Fatalf("缓存字节 = %d，超过上限 %d", bytes, c.maxBytes)
+	}
+	if contents > c.maxCtn {
+		t.Fatalf("内容条目数 = %d，超过条数上限 %d", contents, c.maxCtn)
+	}
+	if maxByBytes := c.maxBytes / len(uri); contents > maxByBytes {
+		t.Fatalf("内容条目数 = %d，超过按字节上限换算的 %d", contents, maxByBytes)
+	}
+	if _, ok := c.get("https://example.com/0.png"); ok {
+		t.Fatal("最老的来源仍在缓存里（LRU 淘汰没有生效）")
+	}
+	if _, ok := c.get("https://example.com/49.png"); !ok {
+		t.Fatal("最新的来源不在缓存里")
+	}
+}
+
+// TestImageCache_ContentCountCapEnforced 单独钉住内容条目数上限：字节上限
+// 放得很大时，只有条数上限起作用 —— 极小的图片堆不出极多的条目，字节数
+// 也随之收敛，最老的内容被 LRU 淘汰。
+func TestImageCache_ContentCountCapEnforced(t *testing.T) {
+	t.Parallel()
+	c := newImageCache()
+	c.maxSrc = 1000
+	c.maxCtn = 4
+	c.maxBytes = 1 << 30
+	uri := strings.Repeat("A", 200)
+
+	for i := 0; i < 50; i++ {
+		c.put(fmt.Sprintf("https://example.com/%d.png", i), "image/png", []byte{byte(i)}, uri)
+	}
+	sources, contents, bytes := c.stats()
+	if contents > c.maxCtn {
+		t.Fatalf("内容条目数 = %d，超过条数上限 %d", contents, c.maxCtn)
+	}
+	if want := c.maxCtn * len(uri); bytes != want {
+		t.Fatalf("缓存字节 = %d，want %d（字节数应随条数上限收敛）", bytes, want)
+	}
+	if sources > c.maxSrc {
+		t.Fatalf("来源条数 = %d，超过上限 %d", sources, c.maxSrc)
+	}
+	if _, ok := c.get("https://example.com/0.png"); ok {
+		t.Fatal("最老的内容仍在缓存里（LRU 淘汰没有生效）")
+	}
+	if _, ok := c.get("https://example.com/49.png"); !ok {
+		t.Fatal("最新的内容不在缓存里")
+	}
+}
+
+// TestImageCache_ConcurrentResolveIsSafe 覆盖并发解析同一 URL：结构状态
+// 不被破坏（配合 -race），结果一致；并发风暴之后的解析必定命中缓存。
+func TestImageCache_ConcurrentResolveIsSafe(t *testing.T) {
+	t.Parallel()
+	png := pngBytes(t)
+	var hits atomic.Int32
+	imgSrv := newImageServer(t, png, "image/png", &hits)
+	res := newMainModelResolver()
+	src := imgSrv.URL + "/cat.png"
+	want := DataURI("image/png", png)
+
+	const workers = 8
+	results := make([]string, workers)
+	errs := make([]error, workers)
+	var wg sync.WaitGroup
+	for i := 0; i < workers; i++ {
+		wg.Add(1)
+		go func(i int) {
+			defer wg.Done()
+			results[i], errs[i] = resolveMainImage(res, src)
+		}(i)
+	}
+	wg.Wait()
+
+	for i := 0; i < workers; i++ {
+		if errs[i] != nil {
+			t.Fatalf("并发解析 %d: %v", i, errs[i])
+		}
+		if results[i] != want {
+			t.Fatalf("并发解析 %d = %q，want %q", i, results[i], want)
+		}
+	}
+	if got := hits.Load(); got == 0 || got > workers {
+		t.Fatalf("上游被取回 %d 次，want 1..%d", got, workers)
+	}
+
+	before := hits.Load()
+	if got, err := resolveMainImage(res, src); err != nil || got != want {
+		t.Fatalf("并发风暴后 = (%q, %v)，want %q", got, err, want)
+	}
+	if after := hits.Load(); after != before {
+		t.Fatalf("并发风暴后的解析仍取回了上游（%d → %d），缓存没生效", before, after)
+	}
+	sources, _, _ := res.cache.stats()
+	if sources != 1 {
+		t.Fatalf("缓存来源条数 = %d，want 1（同一 URL 只应有一条映射）", sources)
+	}
+}
diff --git a/internal/runtime/multimodal/vision/errors.go b/internal/runtime/multimodal/vision/errors.go
index 3405b5b..e66a31b 100644
--- a/internal/runtime/multimodal/vision/errors.go
+++ b/internal/runtime/multimodal/vision/errors.go
@@ -1,6 +1,9 @@
 package vision
 
-import "errors"
+import (
+	"errors"
+	"fmt"
+)
 
 // vision 包返回的哨兵错误。每个错误向外传递时都以 %w
 // 包装，使调用方能按类别判断，同时保留原始原因。
@@ -29,3 +32,33 @@ var (
 	// 判定在解码与短路之前完成，错误信息只带上限与本次长度。
 	ErrImageTooLarge = errors.New("vision: inline image is too large")
 )
+
+// SourceFailure 描述一次图像来源取回失败。它只携带主机与底层原因：完整
+// URL 可能带着查询串里的凭据、图像字节可能含隐私内容，两者都不进错误
+// 文案。Host 取不到（URL 无法解析）时为空串。
+//
+// 它实现 Unwrap，因此底层哨兵（ErrFetch / ErrNotImage /
+// ErrBlockedAddress / ErrImageTooLarge …）仍可用 errors.Is 判定；
+// 调用方用 errors.As(*SourceFailure) 或结构断言 ImageSourceHost()
+// 取出主机，把「来源失效」记成 WARN 而不是静默丢图（见 loop/vision.go）。
+type SourceFailure struct {
+	// Host 是来源 URL 的主机（含端口），不含 userinfo、路径与查询串。
+	Host string
+	// Reason 是取回失败的底层原因，保留哨兵链供 errors.Is 判定。
+	Reason error
+}
+
+// Error 渲染主机与原因；Host 为空时只呈现原因。
+func (e *SourceFailure) Error() string {
+	if e.Host == "" {
+		return e.Reason.Error()
+	}
+	return fmt.Sprintf("图像来源取回失败（主机 %s）：%v", e.Host, e.Reason)
+}
+
+// Unwrap 暴露底层原因，使哨兵判定与具体错误类型照常可用。
+func (e *SourceFailure) Unwrap() error { return e.Reason }
+
+// ImageSourceHost 报告来源主机，供调用方按结构断言取用（loop 的解析点），
+// 使 loop 无需依赖本包的取回实现。
+func (e *SourceFailure) ImageSourceHost() string { return e.Host }
diff --git a/internal/runtime/multimodal/vision/image.go b/internal/runtime/multimodal/vision/image.go
index b06f6eb..57cdab9 100644
--- a/internal/runtime/multimodal/vision/image.go
+++ b/internal/runtime/multimodal/vision/image.go
@@ -135,21 +135,42 @@ func fetchURL(ctx context.Context, rawURL string, client *http.Client) (string,
 	return mime, data, nil
 }
 
+// inlinedImage 是一次「取回 + 内联」的产物。MIME 与 Raw 只为按内容哈希
+// 缓存而返回（见 cache.go 的 imageCache），绝不写进日志。
+type inlinedImage struct {
+	// URI 是可供模型直接消费的 data: URI。
+	URI string
+	// MIME 是归一化后的图像 MIME；data: 输入（纯短路路径）时为空。
+	MIME string
+	// Raw 是内联前的原始字节；data: 输入（纯短路路径）时为 nil。
+	Raw []byte
+}
+
 // inlineImageSrc 把图像来源字符串取回并内联为 data: URI，供主模型
 // 直接消费。已是 data: URI 的原样返回（客户端现有的 base64 路径因此
 // 逐字节不变），但**短路之前**也要过长度预检：这条路径不解码，不预检
 // 就等于把体积上限完全交给入口层。URL 取回复用 Resolve→fetchURL 的既有
 // 守卫（协议白名单 + 体积上限 + 地址守卫），并加取回超时。
 func inlineImageSrc(ctx context.Context, src string) (string, error) {
+	img, err := inlineImage(ctx, src)
+	if err != nil {
+		return "", err
+	}
+	return img.URI, nil
+}
+
+// inlineImage 与 inlineImageSrc 同一条路径，但额外返回内联前的 MIME 与
+// 原始字节，供 cache.go 按内容哈希 memo 化（同一 URL 不再每回合重复取回）。
+func inlineImage(ctx context.Context, src string) (inlinedImage, error) {
 	if strings.HasPrefix(src, "data:") {
 		if err := checkInlineImageLength(src); err != nil {
-			return "", err
+			return inlinedImage{}, err
 		}
-		return src, nil
+		return inlinedImage{URI: src}, nil
 	}
 	ref, err := ParseImageRef(src)
 	if err != nil {
-		return "", err
+		return inlinedImage{}, err
 	}
 	if ref.Source == SourceURL {
 		var cancel context.CancelFunc
@@ -158,9 +179,9 @@ func inlineImageSrc(ctx context.Context, src string) (string, error) {
 	}
 	mime, data, err := Resolve(ctx, ref, nil)
 	if err != nil {
-		return "", err
+		return inlinedImage{}, err
 	}
-	return DataURI(mime, data), nil
+	return inlinedImage{URI: DataURI(mime, data), MIME: mime, Raw: data}, nil
 }
 
 // splitDataURI 解析 "data:<mime>;base64,<payload>" 前缀。src 不是
diff --git a/internal/runtime/multimodal/vision/resolver.go b/internal/runtime/multimodal/vision/resolver.go
index ffe147c..bce61d6 100644
--- a/internal/runtime/multimodal/vision/resolver.go
+++ b/internal/runtime/multimodal/vision/resolver.go
@@ -26,17 +26,22 @@ type MessageResolver struct {
 	router *Router
 	info   ModelInfoProvider
 	invoke ToolInvoker
+	cache  *imageCache
 }
 
 // NewMessageResolver 构造一个 MessageResolver。router 决定
 // 分层；info 报告主模型的视觉能力；invoke 运行一个已注册的 vision/OCR
 // 工具。invoke 为 nil 时任何工具路由都会失败（此时图像被保留），
 // 因此没有工具的解析器会降级到主模型路径。
+//
+// 解析器自带一个按内容哈希 memo 化的取回缓存：解析器在接线处构造一次并
+// 长期复用，同一 URL 图因此只在首个回合真正取回一次（见 cache.go）。
 func NewMessageResolver(router *Router, info ModelInfoProvider, invoke ToolInvoker) *MessageResolver {
 	return &MessageResolver{
 		router: router,
 		info:   info,
 		invoke: invoke,
+		cache:  newImageCache(),
 	}
 }
 
@@ -77,8 +82,10 @@ func (r *MessageResolver) resolveImage(ctx context.Context, imageURL string) (mo
 		// 取回并内联为 data: URI——云 provider 取不到自部署的局域网地址
 		// （如 http://192.168.x.x:10942/api/v1/files/…），Anthropic 协议更是
 		// 只接受 base64 data: URI（model/anthropic_encode.go 会拒绝裸 URL）。
-		// 取回失败时返回错误，由 loop 保留原消息（该轮不因此中断）。
-		src, err := inlineImageSrc(ctx, imageURL)
+		// 取回失败时返回结构化错误（带来源主机与原因），由 loop 记录一条
+		// 可诊断的 WARN 并保留原消息（该轮不因此中断）；失败不进缓存，
+		// 下一回合会照常重试，因此不会「永久看不到图」。
+		src, err := inlineImageCached(ctx, r.cache, imageURL)
 		if err != nil {
 			return model.Content{}, err
 		}