Langchain 和LangGraph 为何是AI智能体开发的核心技术

LangChain 和 LangGraph 是当前大语言模型(LLM)应用开发中非常重要的两个技术框架,它们在AI领域的技术底座落地中扮演不同角色,各有明确的应用场景和优势。以下从技术架构、应用场景和核心优势三个维度进行深度解析:

一、LangChain 的技术底座落地

1. 核心定位

LangChain 是一个模块化、通用化 的LLM应用开发框架,核心目标是降低LLM应用开发门槛,提供数据连接、代理决策、记忆管理等能力。

2. 技术底座落地场景
  • 数据增强型应用 :通过Retrieval-Augmented Generation (RAG)技术,将私有数据注入LLM推理流程(如企业知识库问答系统)。
  • 代理式决策系统:结合工具调用(如API、数据库查询、代码执行),构建自主决策Agent(如自动化客服、数据分析助手)。
  • 记忆管理:通过短期记忆(ConversationBufferMemory)和长期记忆(向量数据库存储)实现上下文感知的对话系统。
3. 核心优势
优势维度 具体表现
生态集成能力 支持300+ LLM和工具集成(OpenAI、HuggingFace、SQLAlchemy等),生态丰富性领先。
灵活性 模块化设计允许自由组合LLM、Prompt、Chain、Tool,适合快速原型开发。
数据处理能力 内置文档加载器(PDF/HTML/数据库)、文本分割器和向量存储,简化RAG流程开发。
成本控制 支持轻量级模型(如Llama.cpp)和流式处理,降低推理成本。
4. 典型代码示例(RAG应用)
python 复制代码
from langchain_community.document_loaders import PyPDFLoader
from langchain_openai import OpenAIEmbeddings
from langchain_community.vectorstores import FAISS
from langchain.chains import RetrievalQA
from langchain_openai import ChatOpenAI

# 加载PDF文档
loader = PyPDFLoader("company_report.pdf")
docs = loader.load()

# 构建向量数据库
vectorstore = FAISS.from_documents(docs, OpenAIEmbeddings())

# 创建RAG链
qa_chain = RetrievalQA.from_chain_type(
    llm=ChatOpenAI(model="gpt-3.5-turbo"),
    chain_type="stuff",
    retriever=vectorstore.as_retriever()
)

# 执行查询
response = qa_chain.invoke({"query": "公司2023年营收增长率是多少?"})
print(response["result"])

二、LangGraph 的技术底座落地

1. 核心定位

LangGraph 是 LangChain 的扩展框架,专注于基于状态的图计算(Stateful Graph Computation),解决复杂Agent流程编排问题。

2. 技术底座落地场景
  • 多步骤工作流:如电商客服系统需依次执行意图识别→商品查询→订单处理→反馈收集。
  • 状态持久化:在长时间运行的对话系统中(如游戏NPC、虚拟助手),需要保存和恢复用户状态。
  • 条件分支逻辑:根据用户输入动态调整流程(如贷款审批中的信用评估→风控审核→放款决策)。
3. 核心优势
优势维度 具体表现
流程编排能力 通过图节点(Node)和边(Edge)定义复杂状态机,支持条件跳转和并行执行。
状态管理 内置Checkpointer机制(支持Redis/DynamoDB等),实现状态持久化和故障恢复。
可观察性 提供Execution History追踪,便于调试和审计(如显示每个节点的输入输出)。
扩展性 支持自定义节点逻辑和路由规则,适应复杂业务需求。
4. 典型代码示例(客服对话流程)
python 复制代码
from langgraph.graph import StateGraph, END

# 定义状态结构
class AgentState(TypedDict):
    user_input: str
    intent: str
    product_info: dict
    order_status: str

# 定义节点函数
def detect_intent(state: AgentState):
    # 意图识别逻辑
    if "订单" in state["user_input"]:
        return {"intent": "order_inquiry"}
    return {"intent": "product_search"}

def fetch_product_info(state: AgentState):
    # 产品信息查询
    return {"product_info": {"price": 299, "stock": 50}}

def check_order_status(state: AgentState):
    # 订单状态查询
    return {"order_status": "已发货"}

# 构建图流程
workflow = StateGraph(AgentState)
workflow.add_node("intent_detection", detect_intent)
workflow.add_node("product_search", fetch_product_info)
workflow.add_node("order_inquiry", check_order_status)

# 添加边
workflow.add_edge("intent_detection", "product_search")
workflow.add_edge("intent_detection", "order_inquiry")

# 条件路由
def route_intent(state: AgentState):
    return "product_search" if state["intent"] == "product_search" else "order_inquiry"

workflow.add_conditional_edges("intent_detection", route_intent)
workflow.set_entry_point("intent_detection")
workflow.add_edge("product_search", END)
workflow.add_edge("order_inquiry", END)

# 编译并运行
app = workflow.compile()
result = app.invoke({"user_input": "我的订单状态如何?"})
print(result)

三、LangChain vs LangGraph 对比总结

维度 LangChain LangGraph
核心能力 通用LLM应用开发框架 状态驱动的流程编排框架
适用场景 单次任务、数据增强、简单代理 多步骤工作流、状态持久化、复杂决策
学习曲线 低(模块化API友好) 中高(需理解状态机概念)
性能开销 轻量级(适合快速响应) 略高(状态追踪和持久化开销)
最佳搭档 Streamlit/FastAPI(前端集成) Redis/PostgreSQL(状态存储)

四、技术选型建议

  1. 选择LangChain的场景

    • 需要快速构建RAG系统、数据问答机器人
    • 项目需求以单次交互为主(如文档摘要生成)
    • 团队对LLM开发经验不足,需要快速上手
  2. 选择LangGraph的场景

    • 需要构建长期运行的对话系统(如企业级客服)
    • 流程包含多步骤条件分支(如医疗问诊系统)
    • 要求严格的流程审计和状态恢复能力
  3. 协同使用方案

    • 用LangChain实现单节点功能(如文档检索、工具调用)
    • 用LangGraph编排这些节点形成完整业务流程

五、技术演进趋势

  1. LangChain:正在强化与AI代理框架(如AutoGen)的集成,增加可视化工具(LangSmith)。
  2. LangGraph:向分布式计算(如Kafka消息队列支持)和低代码方向发展,降低状态机设计门槛。

通过合理选择LangChain和LangGraph,可以构建从轻量级问答系统企业级智能流程自动化的完整AI技术底座。在实际项目中,建议优先用LangChain验证核心功能,再通过LangGraph升级为可维护的生产级系统。

阿里百炼生成信息

我是通过阿里百炼的大模型配置到chatboxAI采用知识助手来生成信息比对,下面是token消耗情况和大模型:

  • tokens used: 3220,
  • model: 阿里云百炼 (qwen3-235b-a22b)
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