第一代 LLM 代理遵循一個簡單、可預測的迴圈——思想、行動、觀察的 ReAct 模式。但現實世界的應用程式需要更複雜的編排:多個代理協同工作、條件分支、人類監督、跨複雜工作流程的持久狀態,以及迴圈回溯以進行改進的能力。LangGraph 提供了使這些模式成為可能的基於圖形的架構。
LangGraph 將 LangChain 的代理能力從線性鏈擴展到有向圖,其中每個節點是一個計算步驟,邊定義控制流程。這個看似簡單的推廣——從鏈到圖——啟用了一個巨大的、以前不可行的代理架構範圍。
該框架誕生於一個認識:複雜的代理工作流程不能以簡單的序列來表達。一個反思自身發現的研究助手、一個運行測試並在失敗時迭代的編碼代理、一個代理挑戰彼此結論的多代理辯論系統——這些都需要具有迴圈、分支和持久狀態的基於圖形的執行模型。
LangGraph 的圖形架構如何運作?
LangGraph 將代理工作流程建模為有狀態圖,其中節點是計算,邊定義流程。
graph TD
A[START] --> B[代理節點\nLLM 推理]
B --> C{決策邊}
C -->|需要工具| D[工具執行節點]
C -->|完成| E[生成回應]
D --> B
E --> F[END]
B --> G[人在迴圈\n中斷點]
G -->|批准| D
G -->|修改| B
圖結構支援迴圈(代理返回以收集更多資訊)、分支(條件執行路徑)和並行執行(多個節點同時運行)。
LangGraph 支援哪些工作流程模式?
LangGraph 的靈活性啟用了超出基本 ReAct 迴圈的廣泛代理編排模式。
| 模式 | 說明 | 使用案例 |
|---|---|---|
| 簡單 ReAct | 標準代理迴圈(思考-行動-觀察) | 基本問答、簡單任務 |
| 監督者 | 一個代理委派給專家代理 | 研究助手、客戶支援 |
| 代理即工具 | 代理可以調用其他代理作為工具 | 巢狀問題分解 |
| 層級團隊 | 經理代理協調子代理 | 軟體開發團隊模擬 |
| Map-reduce | 多個代理並行,結果合併 | 資料分析、文件審查 |
| 反思 | 代理生成輸出,然後自我批評 | 內容生成、程式碼審查 |
| 人在迴圈 | 工作流程暫停等待人類批准 | 敏感操作、內容審核 |
每種模式都可以透過定義適當的圖結構、節點和邊路由邏輯來實作。
LangGraph 中的狀態管理如何運作?
LangGraph 的狀態管理是一個一流功能,在整個工作流程中持久存在。
| 狀態功能 | 說明 | API |
|---|---|---|
| 型別狀態 | 使用 Pydantic 或 TypedDict 定義狀態模式 | State = TypedDict(...) |
| 歸約器 | 狀態更新的自訂邏輯(追加、覆寫) | Annotated[list, add_messages] |
| 檢查點 | 自動狀態持久化以實現容錯 | Checkpointer |
| 執行緒層級隔離 | 每個對話執行緒的獨立狀態 | thread_id 參數 |
| 狀態視覺化 | 偵錯每一步的狀態轉換 | 內建視覺化 |
檢查點系統對於生產部署尤其重要,使工作流程能夠在重新啟動後存活,並提供代理決策的完整可稽核性。
如何使用 LangGraph 構建多代理系統?
構建多代理系統涉及將代理定義為圖節點並編排它們的互動。
| 組件 | LangGraph 元素 | 範例 |
|---|---|---|
| 代理定義 | 節點函數 | 研究代理、寫作代理、審查代理 |
| 代理間通訊 | 共享狀態 | 研究成果、草稿、回饋 |
| 路由邏輯 | 條件邊 | “如果研究完成,路由到寫作” |
| 資源共享 | 全域狀態 | 共享上下文、知識庫存取 |
| 終止 | END 節點 | 所有任務完成、達到最大循環次數 |
結果是一個代理自主協作的系統,透過共享圖狀態在彼此之間傳遞工作。
常見問題
什麼是 LangGraph? 將有狀態多代理工作流程建模為有向圖的框架,擴展 LangChain。
與標準 LangChain 代理有何不同? 從線性 ReAct 推廣到任意圖結構,支援迴圈、分支和並行執行。
狀態管理模型是什麼? 跨所有節點的集中式持久狀態物件,自動追蹤上下文。
可以構建哪些工作流程? ReAct、監督者、代理即工具、層級團隊、map-reduce、反思、人在迴圈。
支援人在迴圈嗎? 是的,原生支援,節點可以暫停等待人類輸入。
延伸閱讀
- LangGraph GitHub 儲存庫 – 原始碼、文件和範例
- LangGraph 文件 – 官方使用指南和 API 參考
- 多代理監督者模式 – 構建監督代理的教學
- 代理工作流程設計指南 – LangChain 關於多代理工作流程模式的部落格
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