深入浅出LangGraph AI Agent智能体开发教程(一)—全面认识LangGraph

前言

说起现阶段最流行、最通用的Agent开发框架,毫无疑问肯定是LangChain 。LangChain作为2022年开源的元老级开发框架,历经数年发展其功能和生态都非常完善并且拥有数量众多的开发者。可以说LangChain就是目前能力最强、最通用、最流行的Agent开发框架没有之一。笔者刚刚更新完全套的LangChain分享教程,从底层API调用、LCEL语法到外部工具接入、智能体构建等各个方面,手把手教大家从0到1掌握LangChain AI Agent的开发技巧。对LangChain感兴趣或者想复习我们LangChain实战项目的小伙伴可以关注笔者掘金账号和系列专栏深入浅出LangChain&LangGraph AI Agent 智能体开发。更可关注笔者同名微信公众号: 大模型真好玩 , 每期分享涉及的代码均可在公众号私信: LangChain智能体开发获得。

2025年以来,LangGraph是Agent开发框架中突飞猛进的新星,大有一举超过同宗同源的Agent开发框架LangChain成为当今最火热智能体开发框架的趋势。要想掌握智能体开发的技巧,LangGraph框架的学习必不可少,从本期分享开始,笔者将分享LangGraph的系列教程,带你掌握智能体开发的"杀手锏"!

一、为什么要推出LangGraph?

由于LangChain诞生时间较早(2022年末,GPT-3.5刚刚诞生),当时开发者对大模型的想象主要是用其搭建一个又一个的工作流,而这也成为LangChain的核心目标,LangChain中的"Chain"也就是链式调用就是搭建"工作流"的意思。LangChain通过模型稳定接入、LCEL简洁语法规则、丰富强大的内置工具使得开发者能够便捷地将提示词模板、大模型及一些外部工具组合拼装,迅速成为世界最流行的智能体开发框架。

但随着大模型基座能力的飞速进化,目前最新一代大模型包括DeepSeek-V3.1Qwen3等不仅拥有非常强悍的外部工具识别和调用能力,还原生就支持多工具并联和串联调用,而开发者对于大模型应用开发的需求也在快速变化,LangChain单纯构建线性工作流的模式可拓展性不强。因此LangChain在之后的更新中设计了一整套能实时根据用户需求灵活创建Chain的Agent API,开发者仅需将我们的三要素(可见笔者文章两行代码LangChain Agent API快速搭建智能体提示词大模型工具放在一起,LangChain Agent API就能自动根据用户需求创建一些链来完成工作,大幅加快了开发效率。

不过伴随着Agent开发技术的飞速发展,LangChain很快意识到要真正满足新一代多智能体开发需求,仅靠Agent API是完全不够的,因此在23年下半年,LangChain创立了以"图结构"为智能体构建哲学的框架,这就是大名鼎鼎的LangGraph,目前最火热的Agent开发框架!

二、 LangGraph基础

2.1 LangGraph与LangChain对比

LangGraph和LangChain同宗同源,底层架构完全相同、接口完全相通。从开发者角度来说,LangGraph也是使用LangChain底层API来接入各类大模型、LangGraph也完全兼容LangChain内置的一系列工具。简而言之,LangGraph的核心功能都是依托LangChain来完成。但是和LangChain的"链式工作流"哲学完全不同的是,LangGraph的基础哲学是"构建图结构"的工作流,并引入"状态"这一核心概念来描绘任务执行情况。很显然,图状工作流肯定比链式工作流功能要更加灵活,功能可拓展性也更强(比如下面右图中两个方框内图可看作两个独立运行的智能体,而下面左图只能依次执行)。从而拓展了LangChain LCEL链式语法的功能灵活程度。

不过要注意的是,LangGraph是基于LangChain构建的,无论图结构多复杂,单独每个任务执行链路仍然是线性的,其背后仍然是靠着LangChain的Chain来实现的。因此我们可以这么来描述LangChain和LangGraph之间的关系,LangGraph是LangChain工作流的高级编排工具,其中"高级"之处就是LangGraph能按照图结构来编排工作流。

2.2 LangGraph核心架构

为避免大家在学习LangGraph框架时云里雾里,笔者这里梳理了LangGraph的三层核心架构体系。本系列分享笔者会紧紧围绕这一体系展开。

2.2.1 LangGraph 底层 API

尽管图结构看起来比链式结构灵活很多,但在实际开发过程中,要创建一个图结构绝非易事,大家可以试想一下要在代码环境中描述清楚一个图,至少需要清晰的说明图中有哪些节点,不同节点间如何相连(边如何连接),同时还需要设置各节点功能,流程是十分复杂的。以一个包括最简单的加减法有向图为例:

复杂的流程严重影响了开发效率。(注:LangGraph的本质是DAG(有向无环图),但它扩展支持了"有状态循环图",本质上是一种 可控状态机(State Machine)

2.2.2 LangGraph高层封装API

与LangChain既有LCEL语法,同时也有Agent API类似,LangGraph也提供了基于图结构基础语法的高层API。

LangGraph的高层API主要分为两层,其一是Agent API,用于将大模型、提示词模板、外部工具等关键元素快速封装为图中的一些节点,而更高一层的封装,则是进一步创建一些预构建的Agent、也就是预构建好的图,开发者只需要带入设置好要带入的工具和模型,三行代码就能借助这些预构建好的图,创建一个完整的Agent,大大提升了开发效率。(预构建图一定程度上和LangChain Agent API 类似)

2.2.3 LangGraph系列文章分享顺序

完整的LangGraph三层API架构图如下所示, 为了让大家由易到难逐步吃透LangGraph的核心技巧,我将按照从上到下:预构建图Agent API -> Agent Node API -> 构建图语法底层API的核心顺序进行分享,大家在阅读系列分享时要时刻与该图对应,建立完整的体系结构,学习会事半功倍。

三、LangGraph核心生态

LangGraph不但自身能力强大,更有一系列开发者套件为其保驾护航,它们分别是LangGraph运行监控框架LangSmithLangGraph图结构可视化与调试框架LangGraph StudioLangGraph服务部署工具LangGraph Cli前端可视化工具 Agent Chat UILangGraph内置工具库与MCP调用组件。可以说这些开发工具套件,是真正推动LangGraph的企业级应用开发效率大幅提升的关键。同时监控、调试和部署工具,也是全新一代企业级Agent开发框架的必备工具,也是开发者必须要掌握的基础工具。

3.1 LangGraph运行监控框架:LangSmith

LangSmith是一款用于构建、调试、可视化和评估 LLM 工作流的全生命周期开发平台。它聚焦的不是模型训练,而是我们在构建 AI 应用(尤其是多工具 Agent、LangChain/Graph)时的「可视化调试」、「性能评估」与「运维监控」。

3.2 LangGraph图结构可视化编辑与调试框架:LangGraph Studio

LangGraph Studio 是一个用于可视化构建图、测试、分享和部署智能体流程图的图形化 IDE + 运行平台。目前 LangGraph Studio已经被集成到LangGraph Cli中。

3.3 LangGraph服务部署工具:LangGraph Cli

LangGraph CLI 是用于本地启动、调试、测试和托管 LangGraph 智能体图的开发者命令行工具。一旦应用成功部署上线,LangGraph Cli会非常贴心的提供后端接口说明文档。而对于LangGraph构建的智能体,除了能够本地部署外,官方也提供了云托管服务,借助LangGraph Platform,开发者可以将构建的智能体 Graph部署到云端,并允许公开访问,同时支持支持长时间运行、文件上传、外部 API 调用、Studio 集成等功能。美中不足的是LangGraph Cli的使用需要科学上网。

3.4 LangGraph Agent前端可视化工具: Agent Chat UI

Agent Chat UI 是 LangGraph/LangChain 官方提供的多智能体前端对话面板,用于与后端 Agent(Graph 或 Chain)进行实时互动,支持上传文件、多工具协同、结构化输出、多轮对话、调试标注等功能。

3.5 LangGraph内置工具库与MCP调用组件

除了有上述非常多实用的开发工具外,LangGraph还全面兼容LangChain的内置工具集,毕竟可以理解为LangGraph就是LangChain的高级封装。LangChain自诞生之初就为开发者提供了非常多种类各异的、封装好的实用工具,历经几年发展时间,目前LangChain已经拥有了数以百计的内置实用工具,包括网络搜索工具、浏览器自动化工具、Python代码解释器、SQL代码解释器等。而作为LangChain同系框架,LangGraph也可以无缝调用LangChain各项开发工具,从而大幅提高开发效率。

此外,LangChain是最早支持MCP的开发框架之一,借助langchain-mcp-adapters,LangChain和LangGraph便可快速接入各类MCP工具。

四、总结

本期分享从LangGraph与LangChain的对比出发,介绍了LangGraph的三层核心架构、完整生态工具,带大家全面认识最火热最全面的智能体开发框架LangGraph。相信看到这儿大家已经迫不及待的想上手利用LangGraph配合自己的独特创意搭建AI Agent智能体了,别急,下期内容我们实战LangGraph高级API快速构建Agent的相关知识点。

本系列分享预计会有20节左右的规模,保证大家看完一定能够掌握LangChain&LangGraph的开发能力,大家感兴趣可关注笔者掘金账号和专栏,更可关注笔者的同名微信公众号:大模型真好玩, 以后每节的代码和资料分享均在该公众号免费提供~

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