一、动手体验：5min实现第一个智能体
在本案例中，我们的目标是构建一个能处理分步任务的智能旅行助手。需要解决的用户任务定义为："你好，请帮我查询一下今天北京的天气，然后根据天气推荐一个合适的旅游景点。"要完成这个任务，智能体必须展现出清晰的逻辑规划能力。它需要先调用天气查询工具，并将获得的观察结果作为下一步的依据。在下一轮循环中，它再调用景点推荐工具，从而得出最终建议。
为了能从 Python 程序中访问网络 API，我们需要一个 HTTP 库。
requests是 Python 社区中最流行、最易用的选择。tavily-python是一个强大的 AI 搜索 API 客户端，用于获取实时的网络搜索结果，可以在官网注册后获取 API。openai是 OpenAI 官方提供的 Python SDK，用于调用 GPT 等大语言模型服务。角色拆解
requests------ "通信员" (基础工具)
定义： 这是一个 HTTP 库。
作用： 它是 Python 用来"上网"的最基本工具。就像你的浏览器（Chrome/Edge）用来访问网页一样，Python 程序用
requests来向互联网上的服务器发送请求并获取数据。地位： Python 社区的标配，几乎所有涉及网络的程序都会用到它。
openai------ "大脑" (处理核心)
定义： OpenAI 的官方 Python 软件开发工具包 (SDK)。
作用： 它让你的程序能连接到 OpenAI 的服务器，使用 GPT-3.5 或 GPT-4 模型。
能力： 负责理解用户的意图、进行逻辑推理、总结内容、回答问题。它是整个程序的"智力"来源。
tavily-python------ "眼睛/搜查员" (信息获取)
定义： 专门为 AI 设计的搜索引擎接口。
作用： GPT 的知识是有截止日期的（比如它可能不知道今天的新闻），而 Tavily 可以实时搜索互联网。
特点： 与普通的 Google 搜索不同，Tavily 返回的是经过整理的、适合 AI 阅读的文本数据，而不是复杂的网页 HTML 代码，这大大提高了 AI 的处理效率。
它们如何协同工作？
这段文字通常出现在"AI Agent（智能体）"开发的教程或文档中。当你把这三个工具组合在一起时，工作流程通常是这样的：
用户提问： "今天旧金山的天气怎么样？"
openai(大脑) 分析： GPT 发现自己不知道今天的实时天气，判断需要搜索网络。
tavily-python(搜查员) 执行： 接收指令，去互联网上搜索"旧金山 实时天气"，并把搜索结果带回来。
requests(通信员)： 在幕后支持这些数据传输（虽然openai和tavily库内部封装好了网络请求，但复杂的自定义功能常需配合requests使用）。最终回答： GPT 结合搜索到的结果，生成最终答案："今天旧金山多云转晴，气温..."
特性 pip install conda install 角色 Python 的官方包管理器。 跨平台的包管理器 + 环境管理器。 仓库来源 PyPI (Python Package Index)。拥有最全的 Python 库（超过 30 万个）。 Anaconda Repository 或 Conda-forge。库的数量较少，经过严格筛选和测试。 管理范围 只管理 Python 库。 不仅管理 Python 库，还能管理 C/C++ 库、R 语言包等。 依赖处理 有时会因为缺少系统级的 C 库（如编译器）而安装失败。 擅长处理复杂的底层依赖（比如 NumPy, TensorFlow 需要的 C 库），直接下载编译好的二进制文件，更稳定。 适用场景 几乎所有 Python 项目，特别是由于库太新、Conda 没有收录时。 科学计算、深度学习环境搭建（避免复杂的编译错误）。
1.1 准备工作
python
pip install requests tavily-python openai1.2 指令模板
驱动真实 LLM 的关键在于提示工程（Prompt Engineering） 。我们需要设计一个"指令模板"，告诉 LLM 它应该扮演什么角色、拥有哪些工具、以及如何格式化它的思考和行动。这是我们智能体的"说明书"，它将作为system_prompt传递给 LLM。
python
AGENT_SYSTEM_PROMPT = """
你是一个智能旅行助手。你的任务是分析用户的请求，并使用可用工具一步步地解决问题。
# 可用工具:
- `get_weather(city: str)`: 查询指定城市的实时天气。
- `get_attraction(city: str, weather: str)`: 根据城市和天气搜索推荐的旅游景点。
# 行动格式:
你的回答必须严格遵循以下格式。首先是你的思考过程，然后是你要执行的具体行动，每次回复只输出一对Thought-Action：
Thought: [这里是你的思考过程和下一步计划]
Action: 你决定采取的行动，必须是以下格式之一:
- `function_name(arg_name="arg_value")`:调用一个可用工具。
- `Finish[最终答案]`:当你认为已经获得最终答案时。
- 当你收集到足够的信息，能够回答用户的最终问题时，你必须在Action:字段后使用 Finish[最终答案] 来输出最终答案。
请开始吧！
"""1.3 工具1：查询天气
python
import requests
def get_weather(city: str) -> str:
"""
通过调用 wttr.in API 查询真实的天气信息。
"""
# API端点，我们请求JSON格式的数据
url = f"https://wttr.in/{city}?format=j1"
try:
# 发起网络请求
response = requests.get(url)
# 检查响应状态码是否为200 (成功)
response.raise_for_status()
# 解析返回的JSON数据
data = response.json()
# 提取当前天气状况
current_condition = data['current_condition'][0]
weather_desc = current_condition['weatherDesc'][0]['value']
temp_c = current_condition['temp_C']
# 格式化成自然语言返回
return f"{city}当前天气：{weather_desc}，气温{temp_c}摄氏度"
except requests.exceptions.RequestException as e:
# 处理网络错误
return f"错误：查询天气时遇到网络问题 - {e}"
except (KeyError, IndexError) as e:
# 处理数据解析错误
return f"错误：解析天气数据失败，可能是城市名称无效 - {e}"1.3.1 要点分析------f-string(格式化字符串)
核心：f代表"Format"（格式化）,它的作用是让字符串里的"占位符"变成"活的"。f"..."是告诉Python:"这个字符串里有变量（用花括号包着的），请帮我把它们换成真正的值，然后再拿去用。"
如果没有 f
python
city = "Beijing"
# 错误写法： 没有 f
url = "https://wttr.in/{city}?format=j1"
print(url)
# 输出结果:https://wttr.in/{city}?format=j1后果： Python会把你写的{city}当作普通的文字字符。当你拿着这个地址去访问往回走那是，网站会以为你要查询一个叫"{city}"的城市，结果当然是查不到或者报错
有 f
python
city = "Beijing"
url = f"https://wttr.in/{city}?format=j1"
# Python 在后台做了这件事：
# 1. 看到 {city}
# 2. 去找 city 变量的值是什么 （是 "Beijing"）
# 3. 把 "Beijing" 塞进去替换掉 {city}
print(url)
# 输出结果： https://wttr.in/Beijing?format=j1后果：生成了一个动态的、正确的网址。如果下次city变成了"Shanghai"，生成的网址就会自动变成.../Shanghai...
1.3.2 要点分析------response.raise_for_status()
核心： 用来检查相应状态码是否为200（成功），成功就继续执行下一段代码，不成功就抛出异常错误！
**意义：**在于"早发现，早治疗"
python
# 发起网络请求
response = requests.get(url)
# 检查响应状态码是否为200 (成功)
response.raise_for_status() 隐性失败（Silent Failure）
如果没有这行代码，后果很严重，这种情况叫做"隐性失败"
场景模拟：假设你要查找一个不存在的城市，比如get_weather(city="Hogwarts")
情况A:没有这行代码
python
response = requests.get(".../Hogwarts...")
# 此时服务器返回了 404（找不到），并不是 200，
# 但是 requests 默认不会报错, response 变量里存的是一段 HTML 网页代码，写着"404 Not Found"
data = response.json()
# 崩溃！
# 原因： 程序试图把"404 Not Found" 的 HTML 网页当作 JSON 数据来解析
# 报错信息： json.decoder.JSONDecodeError困惑：看到报错会想："JSON 解析错误？ 是不是我提取数据的逻辑写错了？"（其实不是，是因为你根本没拿到数据，但程序没告诉你）
情况B:有这行代码
python
response = requests.get(".../Hogwarts...")
response.raise_for_status()
# 报警！
# 发现状态是 404
# 直接抛出 requests.exceptions.HTTPError: 404 Client Error不会存在情况A这种困惑了，而是看到报错直接写着404 Error,你立刻就明白了:"哦，原来是这个城市的名字写错了，或者是网站挂了。"
1.3.3 要点分析------如何获得一个网站的json格式
方法一：用Python print 出来
如果你已经拿到了API地址（eg: wttr.in），最直接的办法就是让Python把拿到的数据打印出来，但是普通的print() 打印出来的是一坨乱糟糟的文字，很难看清结构
python
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'uvIndex': '2'}]}方法二：最正规法------看官方文档（API Docs）
这是最推荐的方法，也是大公司（eg：OpenAI, 高德地图，微信支付）的做法。
他们会提供一份详细的说明书，直接告诉你:"我的JSON长什么样，每个字段是什么意思。"
作为工程师的习惯：拿到一个API，第一反应先找文档，找不到文档（比如爬虫逆向时），再用其他方法。
方法三：浏览器F12（开发者工具）
如果你在爬取一个网页的数据（没有文档），或者你想快速看一眼某个接口返回了什么。
OPERATION STEPS:
- 打开浏览器（Chrome/Edge）
- 按F12打开开发者工具
- 点击顶部的"Network"(网络)标签
- 刷新一下网页
- 在过滤器里选择"Fetch/XHR"（这一步很关键，只看数据接口，不看图片/CSS）
- 在左侧列表里找到那个请求，点击它
- 点击右侧的"Preview"或"Response"
浏览器会把JSON自动折叠好，可以像点文件夹一样一层层点开。这比python打印出来看还要直观！
方法四： AI辅助法
只需要把那坨乱糟糟的JSON数据（用方法一打印出来），直接丢给AI
Prompt 示例:
"这是我从 API 拿到的 JSON 数据：[粘贴数据] 我想用 Python 提取出里面的'当前气温'和'天气描述'，请帮我写出解析代码。"
AI直接给你写好
python
# 解析JSON数据
weather_data = {'current_condition': [{'FeelsLikeC': '-5', 'FeelsLikeF': '23', 'cloudcover': '0', 'humidity': '58', 'localObsDateTime': '2026-01-18 01:30 PM', 'observation_time': '05:30 AM', 'precipInches': '0.0', 'precipMM': '0.0', 'pressure': '1029', 'pressureInches': '30', 'temp_C': '-4', 'temp_F': '25', 'uvIndex': '1', 'visibility': '10', 'visibilityMiles': '6', 'weatherCode': '119', 'weatherDesc': [{'value': 'Cloudy'}], 'weatherIconUrl': [{'value': ''}], 'winddir16Point': 'S', 'winddirDegree': '180', 'windspeedKmph': '4', 'windspeedMiles': '2'}], 'nearest_area': [{'areaName': [{'value': 'Beijing'}], 'country': [{'value': 'China'}], 'latitude': '39.929', 'longitude': '116.388', 'population': '7480601', 'region': [{'value': 'Beijing'}], 'weatherUrl': [{'value': ''}]}], 'request': [{'query': 'Lat 39.91 and Lon 116.39', 'type': 'LatLon'}], 'weather': [{...}]}
# 提取当前气温和天气描述
temp = weather_data['current_condition'][0]['temp_C'] # 当前气温 = "-4"
desc = weather_data['current_condition'][0]['weatherDesc'][0]['value'] # 天气描述 = "Cloudy"1.3.4 要点分析------requests.exceptions.RequestException
requests = 大工具箱 (Package/Folder) .exceptions = 工具箱里的 “报错说明书”分区 (Module/File) .RequestException = 说明书里的 第一条条款 (Class)"文件夹 -> 文件 -> 类".
1.3.5 要点分析------（keyError, IndexError）
出现原因
python
# ... 之前已经拿到了 data 字典 ...
# ⚠️ 风险代码 A
current_condition = data['current_condition'][0]
# ⚠️ 风险代码 B
weather_desc = current_condition['weatherDesc'][0]['value']
2. KeyError (键错误) ------ "查无此词"KeyError
python
'''
来源： 字典 (dict) 操作。
含义： 你想在字典里找一个 Key（键），但是字典里根本没有这个 Key。
在你的代码中是如何发生的？
你的代码写着：data['current_condition']。
这意味着你坚信 API 返回的 data 字典里一定有个叫 'current_condition' 的东西。
实际情况： 如果你输错了城市名（比如 "NoCity"），wttr.in 可能会返回这样一个报错用的 JSON：
'''
{
"error_message": "Unable to find any matching weather location."
}
# 结果： Python 拿着这个字典去找 'current_condition'，发现没有！于是当场抛出 KeyError。IndexError
python
# 来源： 列表 (list) 操作。
'''
含义： 你想取列表里的第 N 个元素（比如第 0 个），但列表里的元素数量不够，或者列表根本是空的。
在你的代码中是如何发生的？
你的代码写着：['current_condition'][0] 或 ['weatherDesc'][0]。
那个 [0] 就是在取"第一个元素"。
实际情况： 假设 API 抽风了，返回了这样一个结构：
'''
{
"current_condition": [] # 注意！这里是个空列表
}
# 结果： 代码试图从空列表里拿第 1 个元素 ([0])，但箱子是空的。Python 就会抛出 IndexError: list index out of range。
# 比喻： 就像一本书只有 10 页，你却非要翻到第 11 页，或者一本书全是白纸你非要读第一行的字。
python
# 为什么要把它们放在一起？
except (KeyError, IndexError) as e:
# 因为对于你（开发者）来说，无论是"找不到键"还是"列表为空"，后果是一样的：
# 结论： 数据格式不对，我没法提取天气信息。
# 处理方式： 统统归类为 "数据解析失败"。