别再让单体 Agent 烧 Token 了：LangGraph 多智能体实战指南

简介: 针对单体 Agent 在复杂任务中易迷失、易死循环的痛点，本文深入探讨了基于 LangGraph 的多 Agent 协作架构。通过 Supervisor 模式的实战演练，详细解析了状态管理、路由决策及避坑经验，助你构建真正可落地的工业级 AI 应用。

如果你曾尝试让一个单体 Agent（如标准的 ChatOpenAI 配合 AgentExecutor）同时完成"调研新技术、编写 Demo 代码、进行单元测试并输出文档"这一系列任务，你大概率会遇到以下惨状：Agent 在执行到第三步时忘记了第一步的约束，或者在代码报错时陷入了无意义的自我修正死循环，最终烧光了你的 Token，却只吐出一堆逻辑混乱的废话。

在生产环境中，单体 Agent 的上下文窗口（Context Window）和推理链条是有极限的。当任务复杂度超过某个阈值，模型就会开始"胡言乱语"。解决办法不是换一个更强的模型，而是改变架构------从单兵作战转向多 Agent 协作（Multi-Agent Systems）。

本文将基于 LangGraph（LangChain 官方推出的有状态多 Agent 编排库）分享如何构建一个可落地的多 Agent 应用。

1. 为什么是 LangGraph 而不是传统的 AgentExecutor？

传统的 LangChain Agent 是一个黑盒，你很难控制它的内部循环逻辑。而在多 Agent 场景下，我们需要的是一个状态机。

State（状态）：所有 Agent 共享的"账本"，记录当前任务进度。
Nodes（节点）：每个 Agent 或工具就是一个节点，负责处理状态并返回更新。
Edges（边）：定义了从一个节点到另一个节点的流转逻辑（条件路由）。

这种架构允许我们像设计工业流水线一样，精确控制每个 Agent 的职责边界。

2. 核心架构：Supervisor（导师）模式

在多 Agent 协作中，最稳定的模式是 Supervisor 模式。它由一个主控 Agent 负责分发任务，多个专家 Agent 负责执行，最后由主控汇总。

graph TD Start((开始)) --> Supervisor{主控 Agent} Supervisor -->|指派任务| Researcher[调研专家] Supervisor -->|指派任务| Coder[代码专家] Researcher -->|返回结果| Supervisor Coder -->|返回结果| Supervisor Supervisor -->|任务完成| End((结束))

3. 实战演练：构建一个技术文档生成系统

我们将构建一个包含"搜索专家"和"代码专家"的协作系统。

环境要求：

langchain >= 0.2.0
langgraph >= 0.1.0
langchain-openai

第一步：定义共享状态

python 复制代码

from typing import Annotated, List, TypedDict
import operator

# 定义 Agent 之间共享的状态
class AgentState(TypedDict):
    # 所有的消息都会被追加到这个列表里
    messages: Annotated[List, operator.add]
    # 下一个要执行的节点
    next: str

第二步：创建专家 Agent

不要直接给 Agent 塞入所有工具。职责分离是降低幻觉的关键。

python 复制代码

from langchain_openai import ChatOpenAI
from langchain_core.messages import HumanMessage
from langgraph.prebuilt import create_react_agent

llm = ChatOpenAI(model="gpt-4o", temperature=0)

# 1. 调研专家：仅赋予搜索工具
research_agent = create_react_agent(
    llm, tools=[tavily_tool], state_modifier="你是一名资深技术调研员，负责搜集最新的技术文档和 API 用法。"
)

# 2. 代码专家：仅负责编写和运行 Python 代码
code_agent = create_react_agent(
    llm, tools=[python_repl_tool], state_modifier="你是一名高级工程师，负责根据调研结果编写高质量的 Python 代码示例。"
)

第三步：构建主控路由（Supervisor）

这是系统的"大脑"，它不干活，只负责看进度并决定谁是下一个执行者。

python 复制代码

from langchain_core.prompts import ChatPromptTemplate
from langchain_core.output_parsers.openai_functions import JsonOutputFunctionsParser

members = ["Researcher", "Coder"]
system_prompt = (
    "你是一名团队负责人，负责管理以下人员：{members}。"
    "根据用户的问题，决定谁应该执行下一步。每个人员执行完后都会向你汇报。"
    "当任务完全结束时，回复 FINISH。"
)

options = ["FINISH"] + members
function_def = {
    "name": "route",
    "description": "选择下一个执行者",
    "parameters": {
        "type": "object",
        "properties": {
            "next": {"anyOf": [{"enum": options}]}
        },
        "required": ["next"],
    },
}

prompt = ChatPromptTemplate.from_messages([
    ("system", system_prompt),
    ("placeholder", "{messages}"),
    ("system", "根据以上对话，谁应该是下一个执行者？或者是结束任务？")
]).partial(members=", ".join(members))

# 使用 OpenAI 的 Function Calling 来保证输出的稳定性
supervisor_chain = (
    prompt 
    | llm.bind_functions(functions=[function_def], function_call="route") 
    | JsonOutputFunctionsParser()
)

第四步：编排工作流

python 复制代码

from langgraph.graph import StateGraph, END

workflow = StateGraph(AgentState)

# 添加节点
workflow.add_node("Researcher", lambda state: research_agent.invoke(state))
workflow.add_node("Coder", lambda state: code_agent.invoke(state))
workflow.add_node("supervisor", lambda state: supervisor_chain.invoke(state))

# 所有的专家节点执行完后，都要回到 supervisor
for member in members:
    workflow.add_edge(member, "supervisor")

# 根据 supervisor 的判断进行条件路由
conditional_map = {k: k for k in members}
conditional_map["FINISH"] = END
workflow.add_conditional_edges("supervisor", lambda x: x["next"], conditional_map)

workflow.set_entry_point("supervisor")
graph = workflow.compile()

4. 避坑指南：老司机的私房建议

1. 警惕"幻觉传递"

Agent A 可能会生成一个错误的 API 调用方法，Agent B 拿到后会基于这个错误继续编写代码。

对策：在 Researcher 和 Coder 之间增加一个 Validator（校验节点）。不要让 Agent 自己检查自己，让另一个 Prompt 专门负责"找茬"。

2. 解决死循环与 Token 爆炸

当 Agent 无法完成任务时，它可能会在两个节点之间反复横跳。

对策：在 compile() 时设置 recursion_limit。

python 复制代码

# 限制最大步数为 20 步，超过则强制停止
graph.invoke({"messages": [HumanMessage(content="...") ]}, {"recursion_limit": 20})

3. 状态清理

随着对话增加，messages 列表会越来越长，导致 Context Window 溢出。

对策：在 Supervisor 节点中加入"摘要逻辑"。每当消息超过 10 条，就触发一次总结，将历史信息压缩，只保留关键结论。

4. 人类干预（Human-in-the-loop）

有些关键决策（比如删除数据库、发送邮件）不能全自动化。

对策：利用 LangGraph 的 interrupt_before 功能。在执行 Coder 节点前暂停，等待人工在控制台输入 Approve 后再继续。

5. 深度总结：单体 vs 多 Agent

特性	单体 Agent (Single Agent)	多 Agent 协作 (Multi-Agent)
复杂度上限	低，容易在长链条任务中迷失	高，通过模块化拆解复杂逻辑
调试难度	极难，Prompt 牵一发而动全身	较易，可针对特定节点优化 Prompt
Token 效率	早期省，后期因重复尝试而浪费	初始开销大，但任务成功率更高
适用场景	简单的问答、单一工具调用	软件开发、深度市场调研、复杂流转业务

最后的一点经验： 不要为了用多 Agent 而用多 Agent。如果一个任务通过优化 System Prompt 就能让单体 Agent 搞定，那就不要引入 LangGraph。多 Agent 系统的本质是用架构的确定性来弥补模型推理的不确定性。当你发现你的 Prompt 已经长到连你自己都读不下去时，就是该拆分 Agent 的时候了。