从零到一手撸 Agent 系列 — 第 2 篇：和 LLM 对话

从零到一手撸 Agent 系列 --- 第 2 篇：和 LLM 对话 --- Provider 抽象层

系列：从零到一手撸 Agent 系列

难度：🟢 入门

对应源码：internal/provider/

开篇：你的 Agent 现在还不会"思考"

上一篇我们搭好了 CLI 骨架------三个子命令、flag 管理、.env 加载一应俱全。但它还是个空壳：coding-agent once -m "hello" 只是打了个招呼就退出了。

本篇我们要给它装上"大脑"------接入大语言模型（LLM）。从这一篇开始，你的 Agent 将真正能理解输入、产生输出。我们先聚焦在 Provider 层：它是一层抽象，把 OpenAI、Anthropic、DeepSeek 等不同 LLM 服务的差异封装起来，让上层（Agent 核心）不关心到底在调谁。

一、理解 LLM 的 Chat Completions API

不管用哪个厂商的 LLM，核心交互模式都一样------多轮对话：

yaml 复制代码

你发送：Messages = [
  {role: "system", content: "你是一个编码助手..."},     ← 系统人设
  {role: "user",   content: "帮我读一下 main.go"},       ← 用户输入
  {role: "assistant", content: null, tool_calls: [...]},  ← LLM 说要调工具
  {role: "tool",   content: "文件内容是...", ...},         ← 工具执行结果
  ...
]
LLM 返回：下一条 assistant 消息（可能是文本，也可能是 tool_calls）

这就是 Chat Completions 的核心：一个有序的消息列表，LLM 根据上下文逐条推理并返回下一条消息。

有两个关键细节：

流式（Streaming） ：LLM 不是一次性生成完整回复，而是一个字一个字"蹦"出来的。这需要解析 SSE（Server-Sent Events） 协议------HTTP 长连接，服务端不断推送 data: 行。
Tool Calling ：LLM 可以在回复里说"我不直接回答，我建议你调用某个工具"。这以 tool_calls 数组的形式出现，包含工具名和参数 JSON。

二、设计 Provider 层：用策略模式屏蔽差异

问题来了：OpenAI 和 Anthropic 的 API 格式完全不同（下文会详述），但上层 Agent 不想关心这些。怎么办？

答案：策略模式------定义统一接口，每个后端各自实现。

go 复制代码

// Provider 是所有 LLM 后端的统一接口
type Provider interface {
    Name() string
    Stream(ctx context.Context, req Request) (<-chan Chunk, error)
}

就这么简单，只有两个方法：

Name()：返回 "openai" 或 "anthropic"，用于日志和错误提示
Stream()：发出请求，返回一个只读 channel，流式推送增量数据

然后，用一个全局注册表管理所有 Provider 实现：

go 复制代码

var registry = map[string]Factory{}  // "openai" → 构造OpenAI的函数

type Factory func(cfg Config) (Provider, error)

func Register(kind string, f Factory) { registry[kind] = f }
func New(kind string, cfg Config) (Provider, error) { ... }

每个 Provider 在自己的 init() 中自我注册------这是 Go 惯用的插件模式：

go 复制代码

// internal/provider/openai/openai.go
func init() {
    provider.Register("openai", func(cfg provider.Config) (provider.Provider, error) {
        return New(cfg)
    })
}

// internal/provider/anthropic/anthropic.go
func init() {
    provider.Register("anthropic", func(cfg provider.Config) (provider.Provider, error) {
        return New(cfg)
    })
}

只要在 main.go 里用 import _ "..." 引入这两个包，init() 就会自动执行，全局注册表就填好了。上层只需：

go 复制代码

prov, err := provider.New("openai", cfg)  // 按名字取

新增 Provider 不需要改动任何现有代码 ------新写一个包、实现 Provider 接口、init() 里注册，搞定。

三、统一类型体系：不同后端的"共同语言"

在注册表和接口之下，是一套跨后端的类型系统：

3.1 消息（Message）

go 复制代码

type Role string

const (
    RoleSystem    Role = "system"     // 系统提示
    RoleUser      Role = "user"       // 用户输入
    RoleAssistant Role = "assistant"  // LLM 回复
    RoleTool      Role = "tool"       // 工具执行结果
)

type Message struct {
    Role       Role       `json:"role"`
    Content    string     `json:"content"`
    ToolCalls  []ToolCall `json:"tool_calls,omitempty"`  // assistant 提出的工具调用
    ToolCallID string     `json:"tool_call_id,omitempty"` // tool 消息关联的调用 ID
    Name       string     `json:"name,omitempty"`         // tool 消息关联的工具名
}

Content 和 ToolCalls 是互斥的------一条 assistant 消息要么是纯文本，要么是工具调用请求。ToolCallID 则是把 tool result 和之前的 tool call 关联起来的桥梁。

3.2 流式增量（Chunk）

LLM 流式返回的不是一条完整消息，而是一个个片段。我们用枚举分类：

go 复制代码

type ChunkType int

const (
    ChunkText          ChunkType = iota // 文本增量："你" → "好" → "！"
    ChunkToolCallStart                  // 工具调用开始：携带 ID + 工具名
    ChunkToolCallDelta                  // 工具参数增量：{"fi → le": → "ma...
    ChunkUsage                          // token 用量统计
    ChunkDone                           // 流结束信号
    ChunkError                          // 流中错误
)

type Chunk struct {
    Type     ChunkType
    Text     string     // ChunkText 的文本内容
    ToolCall *ToolCall  // ChunkToolCallStart/Delta 的工具调用数据
    Usage    *Usage     // ChunkUsage 的统计信息
    Err      error      // ChunkError 的错误
}

每一种 ChunkType 对应 Chunk 结构体里不同的有效字段。上层用 switch chunk.Type 分发。

3.3 请求与用量

go 复制代码

type Request struct {
    Model       string       // 模型名
    Messages    []Message    // 对话历史
    Tools       []ToolSchema // 可用工具列表（JSON Schema）
    MaxTokens   int
    Temperature float32
}

type Usage struct {
    PromptTokens     int
    CompletionTokens int
    TotalTokens      int
    FinishReason     string    // "stop" | "tool_calls" | "length"
}

Request 是"问"、Chunk 是"流式答"、Usage 是"花了多少 token"------三件套，语义清晰。

四、收集流：CollectWithText

从 <-chan Chunk 里读增量很繁琐，所以提供了一个收集器：

go 复制代码

func CollectWithText(ch <-chan Chunk, onText func(string)) (Message, *Usage, error) {
    var text strings.Builder
    var toolCalls []ToolCall
    var usage *Usage
    currentTCIndex := -1

    for chunk := range ch {
        switch chunk.Type {
        case ChunkText:
            text.WriteString(chunk.Text)   // 拼接所有文本增量
            if onText != nil { onText(chunk.Text) }  // 边收边通知
        case ChunkToolCallStart:
            // 按 ID 去重（DeepSeek 等会在每个 delta 帧重复发送 ID）
            if idx := findToolCallByID(toolCalls, chunk.ToolCall.ID); idx >= 0 {
                toolCalls[idx].Arguments += chunk.ToolCall.Arguments
            } else {
                toolCalls = append(toolCalls, *chunk.ToolCall)
                currentTCIndex = len(toolCalls) - 1
            }
        case ChunkToolCallDelta:
            toolCalls[currentTCIndex].Arguments += chunk.ToolCall.Arguments
        case ChunkUsage:
            // 合并多次 usage 上报（Anthropic 分两次发）
            mergeUsage(usage, chunk.Usage)
        case ChunkError:
            return Message{}, nil, chunk.Err
        case ChunkDone:
            // 流正常结束
        }
    }
    return Message{Role: RoleAssistant, Content: text.String(), ToolCalls: toolCalls}, usage, nil
}

onText 回调让上层可以实时拿到每一个字------这正是下一篇文章中 Agent 主循环做流式终端输出的基础。

五、OpenAI Provider 实现：SSE 流解析

OpenAI 的 Chat Completions API 是事实标准，很多国产模型（DeepSeek、MiniMax、Moonshot 等）都兼容此协议。

5.1 请求格式

json 复制代码

POST https://api.openai.com/v1/chat/completions
Authorization: Bearer sk-xxx
Content-Type: application/json

{
  "model": "gpt-4o",
  "messages": [
    {"role": "system", "content": "你是一个编码助手"},
    {"role": "user", "content": "帮我读 main.go"}
  ],
  "tools": [
    {"type": "function", "function": {"name": "read_file", "description": "...", "parameters": {...}}}
  ],
  "stream": true,
  "stream_options": {"include_usage": true}
}

5.2 响应格式（SSE 流）

text 复制代码

data: {"choices":[{"delta":{"role":"assistant"},"index":0}]}

data: {"choices":[{"delta":{"content":"好"},"index":0}]}

data: {"choices":[{"delta":{"content":"的"},"index":0}]}

...

data: {"choices":[{"delta":{"tool_calls":[{"index":0,"id":"call_abc","function":{"name":"read_file","arguments":""}}]},"index":0}]}

data: {"choices":[{"delta":{"tool_calls":[{"index":0,"function":{"arguments":"{"path":"main.go"}"}}]},"index":0}]}

data: {"choices":[{"delta":{},"finish_reason":"tool_calls","index":0}],"usage":{...}}

data: [DONE]

每一行 data: {...} 是一个 JSON 增量。[DONE] 标志流结束。

5.3 解析逻辑

go 复制代码

func (c *client) readStream(ctx context.Context, body io.ReadCloser, ch chan<- provider.Chunk) {
    defer close(ch)
    defer body.Close()

    scanner := bufio.NewScanner(body)
    scanner.Buffer(make([]byte, 0, 64*1024), 1024*1024)  // 单行最大 1MB

    for scanner.Scan() {
        line := scanner.Text()
        if !strings.HasPrefix(line, "data:") { continue }
        data := strings.TrimPrefix(line, "data:")
        if data == "[DONE]" {
            ch <- provider.Chunk{Type: provider.ChunkDone}
            return
        }
        // 解析 JSON delta，转为统一 Chunk 格式
        processDeltaAndSend(data, ch)
    }
}

5.4 兼容性细节

代码里有几个专门为 DeepSeek 等兼容 API 做的处理：

DeepSeek 要求 assistant 消息 content 不能为空 ：当它是纯 tool_call 时，补一个 " "（空格）
DeepSeek 要求 tool 消息 content 不能为空：同上
DeepSeek 在每个 delta 帧都重复发送 tool_call ID ：用 findToolCallByID 按 ID 去重

这些都是实战踩坑后补上的------写 LLM 应用最花时间的往往不是主线逻辑，而是各种 API 的边界情况。

六、Anthropic Provider 实现：完全不同的协议

Anthropic 的 Messages API 和 OpenAI 差异很大，这里只列关键不同点：

身份认证

go 复制代码

// OpenAI: Bearer token
httpReq.Header.Set("Authorization", "Bearer "+c.apiKey)

// Anthropic: x-api-key
httpReq.Header.Set("x-api-key", c.apiKey)
httpReq.Header.Set("anthropic-version", "2023-06-01")

System 消息结构

Anthropic 的 system 消息不在 messages 数组里，而是顶级独立字段：

json 复制代码

{
  "model": "claude-sonnet-4-20250514",
  "system": "你是一个编码助手",       // ← 独立字段
  "messages": [
    {"role": "user", "content": "..."}
  ],
  "max_tokens": 4096,                  // ← 必填！
  "stream": true
}

消息内容：从纯文本到 Content Block

OpenAI 消息的 content 是纯字符串。Anthropic 是 content block 数组，每个 block 有类型：

json 复制代码

// 文本 block
{"type": "text", "text": "我来读一下这个文件"}

// 工具调用 block
{"type": "tool_use", "id": "toolu_001", "name": "read_file", "input": {"path": "main.go"}}

// 工具结果 block（放在 user 消息里）
{
  "role": "user",
  "content": [{"type": "tool_result", "tool_use_id": "toolu_001", "content": "package main\n..."}]
}

所以在构建请求时，需要把统一 Message 转换成 Anthropic 的 content block 格式------这是 buildRequestBody 的核心工作。

SSE 事件类型完全不同

OpenAI SSE 特点	Anthropic SSE 特点
每条 `data:` 都是 `choices[0].delta`	六种事件类型：`message_start`、`content_block_start`、`content_block_delta`、`message_delta`、`message_stop`、`error`
工具调用在 `delta.tool_calls` 里	工具调用跨两个事件：`content_block_start`（发 ID + name）+ `content_block_delta`（发参数 JSON）
Usage 在最后一条 delta 里	Usage 分两次：`message_start`（input_tokens）+ `message_delta`（output_tokens）
Finish reason：`"stop"` / `"tool_calls"`	Stop reason：`"end_turn"` / `"tool_use"` / `"max_tokens"` → 统一映射到 `FinishReasonStop` 等常量

这个映射工作全部封装在 processEvent 里，对外暴露的始终是统一的 provider.Chunk 类型------这就是策略模式的价值。

七、错误处理：分类、重试、恢复

跟 LLM API 打交道，出错是常态。我们定义了三种错误类型：

AuthError --- 认证失败（401/403）

go 复制代码

type AuthError struct {
    Provider string  // 哪个 provider
    KeyEnv   string  // API key 来源环境变量名
    Status   int     // HTTP 状态码
    HasKey   bool    // Key 是否已设置
}

func (e *AuthError) Error() string {
    if !e.HasKey {
        return "未设置 API key（请检查环境变量 OPENAI_API_KEY）"
    }
    return "API key 无效或已过期"
}

对用户友好的关键：精确告诉用户该检查哪个环境变量。

APIError --- 其他 HTTP 错误（4xx/5xx）

StreamInterruptedError --- 流中断

当 LLM 已经输出了一部分内容后连接断开，这是一个特殊场景：不能直接重试（会重复输出），应该让上层（Agent）注入恢复 prompt。

go 复制代码

func IsStreamInterrupted(err error) bool {
    var interrupted *StreamInterruptedError
    return errors.As(err, &interrupted)
}

IsPromptTooLong --- 上下文溢出

通过关键词匹配识别（不区分大小写）：

go 复制代码

func IsPromptTooLong(err error) bool {
    s := err.Error()
    for _, kw := range []string{
        "prompt_too_long", "context_length_exceeded",
        "max_context_length", "too many tokens", ...
    } {
        if containsFold(s, kw) { return true }
    }
    return false
}

这很实用------不同 API 的溢出报错格式各异，关键词匹配是最稳健的方案。

八、重试机制：SendWithRetry

网络抖动、服务端临时过载------这些问题不该直接抛给用户。我们用指数退避重试：

go 复制代码

func SendWithRetry(ctx context.Context, httpClient *http.Client, opts SendOptions,
    newReq func(context.Context) (*http.Request, error)) (*http.Response, error) {

    for attempt := 0; attempt <= MaxRetries; attempt++ {
        if attempt > 0 {
            delay := backoffDelay(attempt, retryAfter)
            time.Sleep(delay)  // 500ms → 1s → 2s → 4s ... 上限 15s
        }
        resp, err := httpClient.Do(req)
        if resp.StatusCode == 200 { return resp, nil }

        // 4xx（非 401/403）不重试，立即返回
        if !RetryableStatus(resp.StatusCode) { return nil, apiErr }

        // 429（限流）或 5xx：退避重试
        lastErr = apiErr
    }
}

重试策略要点：

最多 10 次重试，指数退避 500ms × 2ⁿ + 随机 jitter（避免惊群效应）
如果服务端返回 Retry-After 头，优先使用
401/403 如果曾经认证成功过，也重试最多 2 次（处理 token 临时失效）
Context 取消：立即中止，不浪费时间

九、消息历史修复：SanitizeToolPairing

一个容易被忽略但非常重要的问题：对话历史中 assistant 的 tool_call 和 tool 的 tool_result 必须配对。如果出现"孤儿 tool 消息"（tood result 找不到对应 tool call），API 会直接返回 400 错误。

这个函数在每次发起请求前自动修复：

css 复制代码

修复前：
  assistant: "我建议读文件" tool_calls=[{id:1, name: read_file}]
  tool: {id:2, result: "..."}  ← 孤儿消息！id=2 没有对应的 tool_call

修复后：
  assistant: "我建议读文件" tool_calls=[{id:1, name: read_file}]
  assistant: " " tool_calls=[{id:2, name: unknown_tool}]  ← 补充占位
  tool: {id:2, result: "..."}

十、代码落地：改造 once 命令

现在我们把第一篇的占位 once 命令接上真正的 Provider：

go 复制代码

// cmd/cli/once.go 的 runOnce 改造

func runOnce(cmd *cobra.Command, args []string) error {
    cfg := buildConfig(cmd)  // 从 flag 构建 agent.Config

    // 创建 Provider
    prov, err := provider.New(cfg.ProviderKind, provider.Config{
        Name:    cfg.ProviderKind,
        BaseURL: cfg.BaseURL,
        Model:   cfg.Model,
        APIKey:  cfg.APIKey,
    })
    if err != nil { return err }

    // 构造请求：system + user 两条消息，不带工具
    messages := []provider.Message{
        {Role: provider.RoleSystem, Content: "你是一个编码助手，用中文回答。"},
        {Role: provider.RoleUser, Content: onceMessage},
    }

    // 发起流式请求
    ch, err := prov.Stream(cmd.Context(), provider.Request{
        Model:    cfg.Model,
        Messages: messages,
    })
    if err != nil { return err }

    // 实时打印流式输出
    msg, _, err := provider.CollectWithText(ch, func(s string) {
        fmt.Print(s)  // 每收到一个字的增量就立即打印
    })
    fmt.Println()
    return err
}

编译运行：

bash 复制代码

go build -o coding-agent ./cmd
./coding-agent once -m "用 Go 写一个 Hello World"

你会看到 LLM 逐字输出代码------这是你的 Agent 第一次真正"说话"！虽然它还没有工具能力（那是下一篇的事），但它已经能理解你的意图并生成回答了。

小结

这篇我们实现了 Provider 抽象层，这是整个 Agent 的"语言中枢"。

你学到了什么	对应代码
策略模式：`Provider` 接口 + `Register`/`New` 注册表	`provider.go`
统一类型体系：`Message`、`Chunk`、`ToolCall`、`Request`	`types.go`
OpenAI SSE 流式解析	`openai/openai.go` 的 `readStream`
Anthropic 的 content block 格式及与 OpenAI 的 5 个关键差异	`anthropic/anthropic.go`
错误分类：AuthError / APIError / StreamInterrupted / PromptTooLong	`errors.go`
指数退避重试 + Retry-After + jitter	`retry.go`
流式收集器：`CollectWithText` + `onText` 实时回调	`provider.go` 的 `CollectWithText`
消息历史修复：`SanitizeToolPairing`	`provider.go`

下篇预告 ：我们将进入整个系列最激动人心的部分------Agent 主循环。你会看到 Agent 如何：发起 LLM 请求 → 收到 tool_call → 执行工具 → 结果回传 → 再次请求 → ...直到 LLM 给出最终回答。届时你的 Agent 将真正拥有"主动干活"的能力。

关联源码 ：internal/provider/provider.go · types.go · retry.go · errors.go · openai/openai.go · anthropic/anthropic.go

🐙 本教程所有源码均来自开源项目 github.com/wsx864321/c...，欢迎 Star ⭐ 支持！你的每一个 Star 都是持续更新的动力～

从零到一手撸 Agent 系列 — 第 2 篇：和 LLM 对话 — Provider 抽象层