Spring AI 从入门到精通-Prompt 工程

5. Prompt 工程：不是玄学，是手艺

5.1 什么是 Prompt？

Prompt 是你发给 AI 的"指令包"。它不只是"一句问题"，而是由多个 Message 组成的结构化数据：
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SystemMessage

系统指令：你是谁、怎么回答
UserMessage

用户输入：实际问题
AssistantMessage

历史回答：之前的对话
ToolMessage

工具结果：函数调用返回

5.2 SystemMessage：给 AI 定"人设"

String reply = chatClient.prompt()
        .system("""
            你是一个经验丰富的 Java 面试官。
            规则：
            1. 每次只问一个问题
            2. 根据回答的深度追问
            3. 不要直接给答案，引导思考
            4. 回答用中文
            """)
        .user("我想练习 Java 并发相关的面试题")
        .call()
        .content();

5.3 模板变量：动态 Prompt

// 基本用法
String reply = chatClient.prompt()
        .user(u -> u.text("列出 {count} 部由 {composer} 配乐的电影")
                .param("count", 5)
                .param("composer", "久石让"))
        .call()
        .content();

// 多个参数
String reply2 = chatClient.prompt()
        .user(u -> u.text("比较 {lang1} 和 {lang2} 在 {aspect} 方面的差异")
                .param("lang1", "Java")
                .param("lang2", "Kotlin")
                .param("aspect", "协程支持"))
        .call()
        .content();

底层原理： ChatClient 内部用 PromptTemplate + StTemplateRenderer（基于 StringTemplate 引擎）做模板替换。默认用 {} 作为占位符，如果你想在 Prompt 里放 JSON，可以换分隔符：

String reply = chatClient.prompt()
        .user(u -> u.text("翻译下面的话：<text>")
                .param("text", "Hello World"))
        .templateRenderer(StTemplateRenderer.builder()
                .startDelimiterToken('<')
                .endDelimiterToken('>')
                .build())
        .call()
        .content();

5.4 一个 Prompt 模板的实战案例

假设你要做一个"根据用户输入生成 SQL"的功能：

@Service
public class SqlGenerator {

    private final ChatClient chatClient;

    public SqlGenerator(ChatClient.Builder builder) {
        this.chatClient = builder
                .defaultSystem("""
                    你是一个 SQL 生成器。根据用户的自然语言描述生成 SQL 语句。
                    
                    规则：
                    1. 只输出 SQL，不要解释
                    2. 表名是 users(id, name, email, age, city, created_at)
                    3. 使用标准 SQL 语法
                    4. 默认 LIMIT 100
                    """)
                .defaultOptions(OpenAiChatOptions.builder()
                        .temperature(0.0)  // SQL 需要精确，不要创意
                        .build())
                .build();
    }

    public String generateSql(String naturalLanguage) {
        return chatClient.prompt()
                .user(naturalLanguage)
                .call()
                .content();
    }
}

// 使用
String sql = sqlGenerator.generateSql("找出北京所有年龄大于 25 岁的用户，按注册时间倒序");
// 输出：SELECT * FROM users WHERE city = '北京' AND age > 25 ORDER BY created_at DESC LIMIT 100

5.5 Prompt 设计原则（Head First 精华版）

1. 说人话，说清楚。 不要模棱两可。"列出 5 个"比"列一些"好。
2. 给角色。 "你是一个 XX 专家"能让 AI 切换知识库。
3. 给规则。 明确告诉 AI 什么能做、什么不能做。
4. 给例子。 Few-shot prompting 是提升质量的最快方式。
5. 给格式。 如果期望 JSON，就明确说"输出 JSON，不要有其他内容"。
6. 分步骤。 复杂任务分解成"首先...然后...最后..."。

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