news 2026/5/19 1:01:18

AI实战之LangChain开发(prompt;tools;memory)

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张小明

前端开发工程师

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文章封面图
AI实战之LangChain开发(prompt;tools;memory)

angChain是智能体开发平台,包含一套各种帮助开发、测试、评估智能体的框架。核心包括:

  • LangChain:用于快速构建智能体,可兼容任何模型提供商。

  • LangGraph:从底层一步步控制智能体的构建,包括记忆(Memory)、人机协同(HITL)等

  • Deep Agents:用于构建复杂的、处理多步骤的任务的智能体

  • LangSmith:用于测试、观察、评估、部署智能体

本次学习主要会探究agent中的prompt;tools;memory

Prompt 是大脑指令,Tools 是手脚工具,Memory 是大脑记忆,三者拼起来 = 完整智能体
提示词(Prompts)

发送给大模型的所有消息都可以称为**提示词(Prompt)**,它直接影响模型的输出结果。

系统提示词
在所有发送给LLM的消息中,System Message最为重要,它设定了模型的角色和聊天的背景。会影响到后续所有的对话。我们将其称之为**系统提示词(System Prompt)**。

在创建智能体时,就可以直接指定系统提示词。

example

from langchain.agents import create_agent from langchain.messages import HumanMessage from langchain.chat_models import init_chat_model model = init_chat_model( model="qwen-max", model_provider="openai") # 创建智能体 agent = create_agent( model = model, system_prompt="你是一个师长,请回答用户问题。" ) # 调用智能体 for token, metadata in agent.stream( {"messages": [HumanMessage(content="你是谁?")]}, stream_mode="messages" ): print(token.content, end="", flush=True)

tools
一个完整的Agent至少要包含两个关键的部分:
- **模型**:是Agent的大脑,负责推理、分析,规划任务步骤
- **工具**:是Agent的手脚,负责执行任务,与外界交互

因此,定义带有工具的Agent的基本流程如下:
- 定义工具
- 初始化模型
- 初始化Agent,绑定模型和工具

# 1.使用tool装饰器定义工具 from langchain.tools import tool @tool def get_weather(location: str) -> str: """ Get the weather in a given location. Args: location: city name or coordinates """ return f"Current weather in {location} is sunny"

绑定工具(在agent中)

from langchain.agents import create_agent from langchain_core.messages import HumanMessage # 2.创建智能体,并绑定工具 agent = create_agent( model="deepseek-chat", tools=[get_weather] ) # 3.调用Agent response = agent.invoke( {"messages": [HumanMessage(content="杭州今天天气如何?")]}, ) for message in response['messages']: message.pretty_print()

定义多个工具,LLM会自动根据tools去选择,所以tools一定要写好注解用英文


# 2.预定义Tool

LangChain中提供了很多预定义的Tool,方便我们使用。例如:
- tavily:就是一个用来做web搜索的工具
它的使用步骤是这样的:
- 注册账号,创建API_KEY
- 配置环境变量: TAVILY_API_KEY
- 安装依赖:`uv add langchain-tavily`

还有LangChain自带的预定义的工具例如搜索工具tavily

官网注册Tavily

# 使用uv的环境 uv add langchain-tavily # 使用tavily作为web搜索工具 from langchain_tavily import TavilySearch # 初始化工具,并设置参数,具体参数设置参考官网 tool = TavilySearch( max_results=5, topic="general", # include_answer=False, # include_raw_content=False, # include_images=False, # include_image_descriptions=False, # search_depth="basic", # time_range="day", # include_domains=None, # exclude_domains=None ) tool.invoke("杭州今天天气如何?")
# 创建智能体,使用预定义工具tavily agent = create_agent( model="deepseek-chat", tools=[tool], system_prompt="你是一个智能助手,你使用工具来解决用户问题。" ) # 调用工具 for chunk in agent.stream( {"messages": [HumanMessage(content="北京接下来5天天气如何?")]}, stream_mode="updates" ): for step, data in chunk.items(): print(f"step: {step}") print(f"content: {data['messages'][-1].content_blocks}") print()

Memory(记忆)—— 智能体的「短期 + 长期记忆」

  • 短期记忆:当前任务或会话的上下文(Working Memory 或 Session Memory)

  • 长期记忆:跨任务或会话的经验与知识(Persistent Memory

  1. 短期记忆

由于短期记忆通常生命周期是当前会话,所以我们也可以称为会话记忆。Agent的会话记忆通常包含三部分:

  • 对话历史

  • 查询结果

  • 任务状态

对于简单的Agent来说,任务没有做拆分,也就不需要记录任务状态,只用考虑会话历史查询结果就可以了。后续我们会学习如何自定义更复杂的Agent会话记忆。

LangChain提供了自动化的记忆管理方案:

  • 首先,LangChain把会话记忆(也就是Messages列表)记录为AgentState的一部分

  • AgentState通过Checkpointer对象来保存,每一次与AI的交互都会生成一个快照,记录为一个checkpoint,把同一会话的所有checkpoint组合在一起,就是完整的会话历史了。

  • 为了区分不同的会话记忆,不同会话需要设定各自的thread_id,相同会话则使用相同thread_id

  • 向Agent发起会话时必须指定自己的thread_id以唤起对应的会话记忆

Memory持久化存储(这是数据库存表的) 这里我们选择使用Sqlite作为存储方案,首先需要按照langgraph-checkpoint-sqlite依赖: ``` uv add langgraph-checkpoint-sqlite ``` 接着,按照以下步骤使用: - 导入依赖 - 初始化checkpointer - 自动建表 - 创建Agent,指定checkpointer

用法类似

看到建表了

记忆管理策略(修剪,删除,总结)

总结是summarizationmiddleware

from langchain.agents import create_agent from langchain.agents.middleware import SummarizationMiddleware from langgraph.checkpoint.memory import InMemorySaver from langchain_core.runnables import RunnableConfig from langchain.chat_models import init_chat_model model1 = init_chat_model( model="qwen-max", model_provider="openai" ) # 初始化checkpointer checkpointer = InMemorySaver() # 初始化中间件 middleware = SummarizationMiddleware( model=model, trigger=("messages", 3), # 触发时机,当消息数超过3时,进行总结 keep=("messages", 1) # 保留的会话数,超过2条 ) # 创建agent model1 = init_chat_model( model="qwen3-max", model_provider="openai" ) agent = create_agent( model=model1, middleware=[middleware], checkpointer=checkpointer, ) config: RunnableConfig = {"configurable": {"thread_id": "thread_3"}} # 制造长会话历史 agent.invoke({"messages": [HumanMessage(content="你好,我是小白.")]}, config) agent.invoke({"messages": [HumanMessage(content="我最喜欢的运动是乒乓")]}, config) agent.invoke({"messages": [HumanMessage(content="我最喜欢的动物是狗")]}, config) # 测试效果 final_response = agent.invoke({"messages": HumanMessage(content="你还记得我吗?")}, config)

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