spring ai alibaba原理源码分析(一)-架构

简介

spring ai alibaba是java的ai agent框架,本系列将深入剖析 Spring AI Alibaba 的源码实现与核心原理,不仅指导agent的开发,更为了改造框架,增加新特性

系列内容:

系列( 一) 架构 本文<<

系列( 二) agent&graph,分析ReactAgent/FlowAgent/a2a agent;StateGraph,CompiledGraph

系列( **三)**模型,钩子和拦截器;消息/结构化输出

系列( **四)**上下文工程,记忆

系列( 五) 调用 工具/MCP/skills/CLI

系列( 六) RAG

系列( 七) 可观测和评估

系列(八)多agent

工作流/agentic

系列(九) agent产品级示例解释 DataAgent

热点:agent发布,列表,提示词管理,评估,观测

关键词

Agent ReActAgent/FlowAgent

pipeline/agentic

flow/graph

缩写

spring ai缩写sa

spring ai alibaba 本文缩写saa

参考资料

https://java2ai.com/docs/overview spring ai alibaba官网文档

逻辑架构

上图是saa的逻辑架构图, 展示了 Spring AI Alibaba的整体架构层次,体现了"以 ReactAgent 为核心、Graph 为运行时基座"的设计。整个系统可划分为四个主要层级:

  • 用户角色层

业务人员: admin 提示词配置,观测,评估

开发人员: studio 提供chatui

  • 核心框架层(agent framework + graph)

agent framework:面向开发者的核心 API 层,提供高阶图形范式

graph-core:作为底层运行时引擎,承担工作流编排与状态管理职责:。

starter:自动配置。

  • spring ai扩展

扩展体系,覆盖 AI 应用关键能力域

  • Spring AI 生态

位于最底层,saa建立在spring ai生态上,代表框架所依赖的通用 AI 能力模块

组件视图

上图是saa原理源码分析场景视图,每个包对应着saa/sa组件或特性,是本文分析的目录

agent/graph agent和图紧密相关,可以认为agent是一种既定的"图"形,开发人员可以使用graph低层api直接构建graph,也可以使用agent,获得既定的图形

model sa对大模型的封装,模型包括Chat,嵌入,audio,image等类型

上下文工程/记忆(memory)

调用(calling) calling可能是agent发展演变最快的部分,最初的工具,到mcp,最近的CLI,skills

钩子和拦截器 saa的组件,钩子和拦截器不只是给用户嵌入逻辑,负责saa很多核心业务,是很重要的组件

评估 saa的模型评估不是基于sa的评估,而是自己的一套体系,构建了一个 数据集 -> 评估器 -> 实验 -> 报告的评估闭环

可观测 大模型自主性高,功能强,检测

消息/结构化输出

RAG

MAS 多个agent协同工作,每个agent有清晰而独立的智能

studio 简易的agent管理工具,嵌入到agent,带有agent面板,列表agent;提供chat界面,用于调试agent,是开发agent的便利工具

admin 作为管理台,有几个重量级的功能,agent的发布和列表,提示词管理,评估和数据集,观测值得分析

开发架构

本章以saa的agent示例DeepResearch分析saa的开发架构。

DeepResearch 分析用户输入,给出格式化研究报告。DeepResearch 是ReactAgent ,遵循思考,行动( 工具/MCP 调用) ,观测的循环迭代。

上图是DeepResearch 启动,agent内嵌了studio组件,打开http://localhost:8080/chatui/index.html,可看到agent面板,点击agent打开chatui,可与agent交互

关于MCP服务

示例使用mcp.jina.ai MCP 服务器,外部资料搜索的工具,可改为魔搭的bing搜索mcp服务

源码解释

本节解释agent源码,下图是类图,类互动图,蓝色类是DeepResearch,浅绿色是studio,橙色是其他包

DeepResearch是spring boot应用

AgentStaticLoader 标注@Component,spring boot扫描实例化,AgentStaticLoader负责new DeepResearchAgent,也为控制器服务,获取agent列表

DeepResearchAgent 虽然名字带agent,但不是真正的agent,没有继承Agent类,DeepResearchAgent负责构建agent,包括agent依赖的组件,model,hook和拦截器等(图上只展示部分的hook和拦截器)

DeepRearch 是真正的agent,是主agent,引用两个子agent

research-agent 负责搜集资料

critique-agent 负责评审生成的研究报告

ToolCallbackProvider 工 具调用提供者,本实例是MCP封装为工具,MCP将在系列 -" **调用"**分析

下面介绍几个实例用到的**++hook++** ++和拦截器++ ,++hook++ **++和拦截器++**在agent框架是关键的组件,提供核心工具,如FilesystemInterceptor;推理规划,如TodoListInterceptor;维护上下文,如,SummarizationHook,hook和拦截器不仅仅给用户扩展,更是agent框架的提供核心功能

TodoListInterceptor 思考,生成todo清单

FilesystemInterceptor 提供文件系统工具,提供`ls`, `read_file`, `write_file`, `edit_file`等文件操作,本实例,todo清单和生成的研究报告都写入文件

SubAgentInterceptor构建子agent,包装成工具

studio 侧

studio是内置的web服务,主要功能是列表agent,与agent对话(chatui)

SaaStudioWebModuleAutoConfiguration studio包声明的自动配置类,spring boot调起,studio由此启动,同时,该类声明了@ComponentScan,扫描studio范围的spring对象

StudioLoaderAutoConfiguration 这个类实例化ContextScanningAgentLoader

ContextScanningAgentLoader 负责扫描上下文,使用ApplicationContext获取agent实例,但实例方法声明了@ConditionalOnMissingBean(AgentLoader.class),在DeepResearchAgent已经声明了AgentStaticLoader,ContextScanningAgentLoader没有实例化,设计有点奇怪,最初以为是扫描AgentLoader,然后获取agent bean

AgentController/ExecutionController 两个处理web请求的控制器,列表agent,依赖AgentStaticLoader;执行agent

**总结:**agent的开发,包括model,工具(tool&mcp),钩子和拦截器,agent可以引用其他agent完成指定的任务,本实例还引用studio,提供agent的列表页面,对话。agent loader机制构建和初始Agent。

最后,还有最重要的角色未提及,上下文工程 ,大模型正确的工作关键是提示词,将在**++系列++** ++-++ **++上下文工程++**分析

运行

本节观测一下agent运行情况

agent首先todolist出任务规划,规划出6个任务

research agent利用搜索工具获取资料,返回主agent

critique-agent评估,返回主agent

主agent出报告,形成思考-工具调用(搜索)-评估的迭代闭环,最后生成研究报告

NEXT

系列( 二) agent&graph

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