AI开发-python-LangGraph框架(3-28-LangGraph 判断节点实战)

LangGraph 判断节点实战:用条件路由打造智能天气查询 Agent

在 AI Agent 开发中,动态决策与流程分支是核心能力。传统线性调用难以应对 "是否需要调用工具""是否结束对话" 等灵活场景,而 LangGraph 的判断节点与条件边机制,能以极简方式实现工作流的智能路由。本文结合天气查询场景,详解 LangGraph 判断节点的核心价值与落地实现。


一、为什么需要 LangGraph 判断节点

常规 AI 对话流程多为固定顺序,无法根据用户意图动态调整执行路径。在工具型 Agent 中,系统必须先判断:

  • 用户问题是否需要调用外部工具
  • 工具执行后如何衔接结果输出
  • 非工具类问题直接结束流程

LangGraph 的判断节点本质是工作流的 "大脑",基于对话状态实时决策下一步走向,让 Agent 具备类人的思考与分支能力,同时保持流程清晰、可扩展、易维护。


二、核心设计:消息图与判断节点架构

本次实践采用 LangGraph 的MessageGraph消息图架构,状态以对话消息列表为载体,天然适配多轮交互场景。整体流程分为三层节点:

  1. 决策判断节点:接收用户输入,通过大模型输出标准化指令,完成意图识别
  2. 工具执行节点:根据判断结果调用天气查询工具,获取真实数据
  3. 结果生成节点:格式化工具返回信息,输出友好回答

判断节点作为流程入口,承担全流程的路由指挥工作,是整个 Agent 的逻辑核心。


三、判断节点的核心能力

1. 意图识别与指令标准化

判断节点通过强约束提示词,引导大模型输出纯 JSON 格式指令,明确两种动作:

  • 需查询天气:触发工具调用
  • 无需工具:直接结束流程

指令格式统一、无冗余内容,为后续路由提供稳定输入。

2. 运行时动态路由

判断节点执行完成后,条件路由函数读取指令中的动作字段,实时决定流程走向:

  • 动作匹配天气查询 → 跳转工具节点
  • 动作匹配结束指令 → 终止工作流

无需硬编码分支逻辑,流程可随业务灵活扩展。

3. 状态共享与上下文传递

判断节点基于全局消息状态做决策,工具节点与结果节点可无缝读取上下文,保证多步骤间数据一致,避免信息断层。


四、判断节点实现逻辑拆解

1. 节点定义与状态处理

判断节点以消息状态为输入,调用大模型生成决策指令,对输出内容做轻量化清洗,保证指令纯净可解析,为路由环节筑牢基础。

2. 条件边与路由映射

通过条件边绑定判断节点与路由函数,建立 "指令动作→执行节点" 的映射关系。普通边固定工具执行与结果生成的顺序,形成完整闭环:判断节点 →(条件)→ 工具节点 → 结果节点 → 结束判断节点 →(条件)→ 结束

3. 图编译与流程可视化

完成节点与边的定义后,编译生成可执行工作流,并支持 ASCII 流程图输出,直观呈现判断节点的分支逻辑,便于调试与维护。


五、场景验证:判断节点的实际效果

测试 1:天气查询意图

用户询问城市天气时,判断节点识别工具需求,路由至天气工具,执行查询后生成格式化回答,流程完整闭环。

测试 2:非工具类问题

用户提出无关问题时,判断节点直接输出结束指令,工作流立即终止,避免无效工具调用,提升响应效率。
两种场景均由判断节点统一调度,流程切换流畅,逻辑清晰可控。


六、总结与扩展价值

LangGraph 的判断节点,本质是将复杂分支逻辑图式化,以节点 + 条件边的方式,替代繁琐的条件嵌套代码。在本次天气 Agent 中,判断节点实现了:

  • 意图精准识别与流程动态调度
  • 工具调用与直接回答的自由切换
  • 可视化工作流与低耦合架构设计

该模式可直接迁移至知识库问答、函数调用、多步骤任务编排等场景,是构建可靠、灵活 AI Agent 的核心方案。
代码实现:

复制代码
import json
from langchain_core.messages import HumanMessage, AIMessage,SystemMessage
from langchain_openai import ChatOpenAI
from langgraph.graph import MessageGraph, END
import re

def remove_think_tags(text):
    """
    移除字符串中<think></think>标签及其内容

    Args:
        text: 包含think标签的字符串

    Returns:
        移除think标签及其内容后的字符串
    """
    # 支持多行内容和标签可能有的属性
    pattern = r'<think[^>]*>.*?</think>'
    result = re.sub(pattern, '', text, flags=re.DOTALL)

    # 清理空白字符
    result = result.strip()
    result = re.sub(r'\n{3,}', '\n\n', result)  # 限制连续换行
    return result

# ==================== 1. LLM 配置 ====================
# 配置 Deepseek 密钥和模型参数
DEEPSEEK_API_KEY = "xxxxxxxxxxxxxxx"  # 替换为实际的 API Key
llm = ChatOpenAI(
    api_key=DEEPSEEK_API_KEY,
    base_url="https://xxxxxxxxxxxx/v1",  # Deepseek 的 API 基础地址
    model="deepseek-v3:671b",  # Deepseek 对话模型(可选:deepseek-chat-pro 等高级模型)
    temperature=0.7,  # 温度参数(0-1,越低越稳定)
    max_tokens=1024  # 最大生成 tokens
)


# ==================== 2. 工具节点(模拟天气 API)====================
def weather_tool(city):
    weather_map = {
        "北京": "晴,25°C,微风",
        "上海": "多云,28°C,东南风3级",
        "广州": "雷阵雨,30°C,南风4级",
        "深圳": "大雨,29°C,西南风5级"
    }
    return weather_map.get(city, f"{city}暂无天气数据")


# ==================== 3. 定义图节点 ====================
def chain1_node(state):
    """决策节点:严格约束 LLM 输出纯 JSON"""

    print('chain1_node-->state:' + str(state))
    # 🔑 核心修复:强化 Prompt 约束 + 降低 temperature
    system_prompt = (
        "你是一个天气助手。请严格遵守:"
        "1. 只输出纯JSON,格式为{'action':'check_weather','action_input':'城市名'}或{'action':'Final Answer','action_input':'结束end'};"
        "2. 禁止输出任何其他字符(包括空格、换行、```标记、解释文字);"
        "3. 必须使用双引号;"
        "4. 只输出JSON,不要任何其他文字。"
    )

    # 调用 LLM
    response = llm.invoke([SystemMessage(content=system_prompt)] + state)

    # 🔑 最小清理:仅去除首尾空白(应对模型可能的空格)
    cleaned_content = response.content.strip()
    #去掉 think部分
    cleaned_content = remove_think_tags(cleaned_content)
    # print('chai1+cleaned_content:'+cleaned_content)
    # 返回清理后的纯文本消息
    return AIMessage(content=cleaned_content)


def tool_node(state):
    """工具节点:执行天气查询"""

    print('tool_node-->state:' + str(state))
    last_msg = state[-1].content
    # 直接解析(假设 chain1_node 已确保纯 JSON)
    action_data = json.loads(last_msg)  # 无 try-except,依赖 Prompt 约束
    city = action_data.get("action_input", "北京") or "北京"
    result = weather_tool(city)
    return HumanMessage(content=f"城市:{city}|天气:{result}")


def chain2_node(state):
    """结果生成节点"""
    print('chain2_node-->state:' + str(state))

    # state[-1]最后一个元素
    tool_result = state[-1].content
    city = tool_result.split("|")[0].replace("城市:", "")
    weather = tool_result.split("|")[1].replace("天气:", "")
    return AIMessage(content=f"🌤️ {city}当前天气:{weather}")


# ==================== 4. 构建带条件边的图 ====================
graph = MessageGraph()

#定义点
graph.add_node("chain1", chain1_node)  # 决策节点:LLM判断要查天气/直接结束
graph.add_node("tool", tool_node)      # 工具节点:调用天气查询函数
graph.add_node("chain2", chain2_node)  # 结果节点:格式化输出天气信息
#定义分支
graph.set_entry_point("chain1")



# 条件边路由函数(直接解析,无复杂提取)
def router(state):
    last_msg = state[-1].content
    # 直接解析 JSON(依赖 chain1_node 的纯输出保证)
    action = json.loads(last_msg)["action"]
    print(f"\n🔍 路由决策: action='{action}'")
    return "tool" if action == "check_weather" else END


graph.add_conditional_edges(
    "chain1",
    router,
    {"tool": "tool", END: END}
)
graph.add_edge("tool", "chain2")
graph.add_edge("chain2", END)

app = graph.compile()
# 画流程图
print(app.get_graph().draw_ascii())
# ==================== 5. 执行测试 ====================
if __name__ == "__main__":
    print("=" * 60)
    print("🌤️ 天气查询 Agent 测试(纯 JSON 输出保障)")
    print("=" * 60)

    # 测试用例1:天气查询
    print("\n_TestCase 1: 天气查询 → 触发工具调用_")
    inputs = [HumanMessage(content="北京天气怎么样")]

    for event in app.stream(inputs):
        node = list(event.keys())[0]
        msg = event[node].content
        print(f"\n[→ {node}]")
        print(f"  💬 {msg}")


    # 测试用例2:非天气问题
    print("\n" + "=" * 60)
    print("_TestCase 2: 非天气问题 → 直接返回答案_")
    inputs = [HumanMessage(content="今天星期几")]

    for event in app.stream(inputs):
        node = list(event.keys())[0]
        msg = event[node].content
        print(f"\n[→ {node}]")
        print(f"  💬 {msg}")

结果输出:

+-----------+

| start |

+-----------+

*

*

*

+--------+

| chain1 |

+--------+

. .

.. .

. ..

+------+ .

| tool | .

+------+ .

* .

* .

* .

+--------+ .

| chain2 | ..

+--------+ .

* .

** ..

* .

+---------+

| end |

+---------+

============================================================

🌤️ 天气查询 Agent 测试(纯 JSON 输出保障)

============================================================

TestCase 1: 天气查询 → 触发工具调用

chain1_node-->state:[HumanMessage(content='北京天气怎么样', id='5cf8d50d-fa84-4ff1-9c2c-418f8d426377')]

🔍 路由决策: action='check_weather'

→ chain1

💬 {"action":"check_weather","action_input":"北京"}

tool_node-->state:[HumanMessage(content='北京天气怎么样', id='5cf8d50d-fa84-4ff1-9c2c-418f8d426377'), AIMessage(content='{"action":"check_weather","action_input":"北京"}', id='19c90d91-7fd3-4399-b12d-a1dcaeed0f42')]

→ tool

💬 城市:北京|天气:晴,25°C,微风

chain2_node-->state:[HumanMessage(content='北京天气怎么样', id='5cf8d50d-fa84-4ff1-9c2c-418f8d426377'), AIMessage(content='{"action":"check_weather","action_input":"北京"}', id='19c90d91-7fd3-4399-b12d-a1dcaeed0f42'), HumanMessage(content='城市:北京|天气:晴,25°C,微风', id='3233bff1-940a-40d6-bce6-1e03027317b4')]

→ chain2

💬 🌤️ 北京当前天气:晴,25°C,微风

============================================================

TestCase 2: 非天气问题 → 直接返回答案

chain1_node-->state:[HumanMessage(content='今天星期几', id='e60369ee-7b4c-4c80-8a64-e9b8ccfb1d77')]

🔍 路由决策: action='Final Answer'

→ chain1

💬 {"action":"Final Answer","action_input":"结束end"}

更多学习资料尽在 老虎网盘资源