Spring AI 2.0 源码解析（一）：一次 ChatClient 调用到底经历了什么？

先跑个示例

仍然从预热文章里的这几行代码开始：

String content = chatClient.prompt()
	.user("你好")
	.call()
	.content();

4 行代码，就能完成一次和大模型的对话。

但仔细一看，问题就出来了：

• ChatClient 是谁创建的？
• prompt() 返回了什么？
• user("你好") 什么时候变成 UserMessage？
• call() 到底有没有调用模型？
• Advisor 在哪个位置介入？
• 最后的字符串又是怎样从 ChatResponse 里取出来的？

实则，这段代码并非从 ChatClient 直接跳到 OpenAiChatModel。中间还有一段逻辑，比如创建请求规格、组装 Prompt、构建 Advisor Chain，再由链尾的 ChatModelCallAdvisor 调用 ChatModel。

还有一个很容易混淆的地方：

call() 并不会直接发起模型请求，真正触发请求调用的是 content()。

这也是本章要重点讲解的主要链路。

版本基线

项目	版本
Spring AI	2.0.0
Commit	ef502da
Spring Boot	4.1.0
Java	17
模型实现	OpenAiChatModel

后续文章如果没有特别说明，都是沿用这套基线，确保不混入不同版本的源码。

最小示例

先引入 OpenAI Starter。

Spring AI 的版本我们交给 BOM 管理：

<properties>
	<java.version>17</java.version>
	<spring-ai.version>2.0.0</spring-ai.version>
</properties>
<dependencyManagement>
	<dependencies>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.ai</groupId>
			<artifactId>spring-ai-bom</artifactId>
			<version>${spring-ai.version}</version>
			<type>pom</type>
			<scope>import</scope>
		</dependency>
	</dependencies>
</dependencyManagement>
<dependencies>
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
	</dependency>
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.ai</groupId>
		<artifactId>spring-ai-starter-model-openai</artifactId>
	</dependency>
</dependencies>

2.0.0 的 OpenAI Chat 配置中，模型属性直接放在 spring.ai.openai.chat.model，中间没有 options：

spring:
	ai:
		openai:
			api-key: ${OPENAI_API_KEY}
			chat:
			  # 业务上一般采用便宜且更具备性价比的模型
				model: gpt-4.1-mini

然后写一个最小 Controller：

@RestController
@RequestMapping("/ai")
public class ChatController {
	private final ChatClient chatClient;
	public ChatController(ChatClient.Builder builder) {
		this.chatClient = builder.build();
	}
	@GetMapping
	public String chat(
		@RequestParam(defaultValue = "你好") String message) {
		return this.chatClient.prompt()
			.user(message)
			.call()
			.content();
	}
}

这里注入的是 ChatClient.Builder，不是 ChatClient。

这个区别很重要。

ChatClient 到底是谁创建的

引入 spring-ai-starter-model-openai 后，Starter 会把 OpenAI 模型实现、ChatClient 和对应的自动配置一起带进来。

启动阶段主要发生两件事：

1. OpenAiChatAutoConfiguration 根据配置创建 OpenAiChatModel；
2. ChatClientAutoConfiguration 使用这个 ChatModel 创建 ChatClient.Builder。

大致的链路关系可以先看下面的流程图：

flowchart TD
	A["spring-ai-starter-model-openai"] --> B["OpenAiChatAutoConfiguration"]
	B --> C["OpenAiChatModel<br>作为 ChatModel Bean"]
	C --> D["ChatClientAutoConfiguration"]
	D --> E["prototype ChatClient.Builder"]
	E --> F["业务代码调用 build()"]
	F --> G["DefaultChatClient"]

继续来看这两个配置类，OpenAiChatAutoConfiguration 的核心代码并不复杂：

@Bean
@ConditionalOnMissingBean
public OpenAiChatModel openAiChatModel(
	OpenAiCommonProperties commonProperties,
	OpenAiChatProperties chatProperties,
	ToolCallingManager toolCallingManager,
	ObjectProvider<ObservationRegistry> observationRegistry,
	...) {
	var chatModel = OpenAiChatModel.builder()
		.openAiClient(openAIClient)
		.openAiClientAsync(openAIClientAsync)
		.options(chatProperties.toOptions())
		.toolCallingManager(toolCallingManager)
		.observationRegistry(
			observationRegistry.getIfUnique(
				() -> ObservationRegistry.NOOP))
		.build();
	return chatModel;
}

再看 ChatClientAutoConfiguration：

@Bean
@Scope("prototype")
@ConditionalOnMissingBean
ChatClient.Builder chatClientBuilder(
	ChatClientBuilderProperties properties,
	ChatClientBuilderConfigurer configurer,
	ChatModel chatModel,
	ObjectProvider<ObservationRegistry> observationRegistry,
	...) {
	ChatClient.Builder builder = ChatClient.builder(
		chatModel,
		observationRegistry.getIfUnique(
			() -> ObservationRegistry.NOOP),
		...);
	return configurer.configure(builder);
}

这里有两个细节需要关注。

第一，Spring AI 自动配置的是 ChatClient.Builder，最终的 ChatClient 由业务代码调用 build() 创建。

第二，这个 Builder 是 prototype。每次从 Spring 容器获取它，都会得到一个新的 Builder，业务代码可以设置不同的 default system、default advisor 和 default options，互不影响。

继续进入 DefaultChatClientBuilder#build()：

@Override
public ChatClient build() {
	return new DefaultChatClient(this.defaultRequest);
}

到这里，真正工作的实现类 DefaultChatClient 才出现。

Spring 在这里没有直接提供一个全局 ChatClient，而是提供可定制的 Builder。这样做确实方便了不同业务场景去设置各自的默认配置，但同样带来新的问题：排查 Bean 创建问题时，又多了一层跳转。这自然是有利有弊，也是 Spring 家族产品的一贯特点。

prompt() 只是复制一份请求规格

现在回到业务代码：

chatClient.prompt()

DefaultChatClient#prompt() 的实现只有一行：

@Override
public ChatClientRequestSpec prompt() {
	return new DefaultChatClientRequestSpec(
		this.defaultChatClientRequest);
}

它既没有创建网络请求，也没有调用模型。

只是根据 ChatClient 保存的默认配置，复制出一份新的 DefaultChatClientRequestSpec。Builder 中设置的默认 system text、messages、options、advisors、tools 和 advisor params，都会成为这次请求的起点。

所以同一个 ChatClient 就能实现重复使用，而每次 prompt() 都有独立的请求状态。

user() 还没有创建 UserMessage

下一步：

.user("你好")

这一步也比想象中简单。源码只是把文本暂存在 RequestSpec 中：

@Override
public ChatClientRequestSpec user(String text) {
	Assert.hasText(text, "text cannot be null or empty");
	this.userText = text;
	return this;
}

此时仍然没有 UserMessage。

真正的消息组装发生在 DefaultChatClientUtils#toChatClientRequest()。它会按顺序处理 system text、已有 messages 和 user text，再创建 Prompt：

Builder promptBuilder = Prompt.builder()
	.messages(processedMessages)
	.chatOptions(processedChatOptions);
return ChatClientRequest.builder()
	.prompt(promptBuilder.build())
	.context(new ConcurrentHashMap<>(
		inputRequest.getAdvisorParams()))
	.build();

最终进入 Advisor Chain 的对象不是零散的字符串，而是：

public record ChatClientRequest(
	Prompt prompt,
	Map<String, Object> context) {
}

Prompt 保存发给模型的 messages 和 options；context 保存 Advisor 在调用链中共享的数据。

两者不可混为一谈。

模型供应商最终关心的是 Prompt，Advisor 还需要旁边这份 context 来传递 Memory、Structured Output、Tool Calling 等控制信息。

call() 为什么没有调用模型

接着看最容易误判的一步：

.call()

DefaultChatClientRequestSpec#call() 的源码如下：

@Override
public CallResponseSpec call() {
	BaseAdvisorChain advisorChain = buildAdvisorChain();
	return new DefaultCallResponseSpec(
		DefaultChatClientUtils.toChatClientRequest(this),
		advisorChain,
		this.observationRegistry,
		this.chatClientObservationConvention);
}

它只做了两件事：

• 构建 Advisor Chain；
• 把当前 RequestSpec 转成 ChatClientRequest。

然后返回 DefaultCallResponseSpec。

没有 chatModel.call(...)，也没有网络请求。

所以这段代码执行完，模型还没有收到任何内容：

CallResponseSpec responseSpec = chatClient.prompt()
	.user("你好")
	.call();

只有继续调用 content()、chatResponse()、chatClientResponse() 或 entity()，同步请求才会真正开始。

命名上确实容易让人产生误解。

从实际行为来看，call() 更像是"切换到同步调用模式并构造 ResponseSpec"，真正触发模型调用的是后续的终止方法。

Advisor Chain 的组装

继续往下看，call() 先进入 buildAdvisorChain()：

private BaseAdvisorChain buildAdvisorChain() {
	autoRegisterToolCallingAdvisor();
	validateSingleToolAdvisor();
	List<Advisor> chain = new ArrayList<>(this.advisors);
	chain.add(ChatModelCallAdvisor.builder()
		.chatModel(this.chatModel)
		.build());
	chain.add(ChatModelStreamAdvisor.builder()
		.chatModel(this.chatModel)
		.build());
	return DefaultAroundAdvisorChain
		.builder(this.observationRegistry)
		.observationConvention(
			this.advisorObservationConvention)
		.pushAll(chain)
		.build();
}

业务配置的 Advisor 会先进入列表，Spring AI 再把两个模型调用 Advisor 放到链尾：

• ChatModelCallAdvisor 处理同步调用；
• ChatModelStreamAdvisor 处理流式调用。

2.0.0 还会默认注册 ToolCallingAdvisor。即使当前请求没有静态 Tool，它也会保留在链中，以便其他 Advisor 在运行时动态加入工具。

我们先记住一点：

ChatModelCallAdvisor 是同步 Advisor Chain 通往 ChatModel 的最后一站。

content() 才真正触发调用

继续执行：

.content()

DefaultCallResponseSpec#content() 会调用 doGetObservableChatClientResponse()：

@Override
public @Nullable String content() {
	ChatResponse chatResponse =
		doGetObservableChatClientResponse(this.request)
			.chatResponse();
	return getContentFromChatResponse(chatResponse);
}

在 Observation 包装内部，真正的入口是：

var response = advisorChain.nextCall(chatClientRequest);

DefaultAroundAdvisorChain#nextCall() 每次从队列中取出一个 Advisor，再调用它的 adviseCall()：

var advisor = this.callAdvisors.pop();
return observation.observe(() -> {
	var response = advisor.adviseCall(
		chatClientRequest, this);
	observationContext.setChatClientResponse(response);
	return response;
});

普通 Advisor 在自己的 adviseCall() 中继续调用 chain.nextCall(request)，请求就会逐层向后传递；当响应返回时，再沿原路向前回来。

能看出来，这就是个典型的 around chain。

链尾怎样调用 ChatModel

当请求走到 ChatModelCallAdvisor，才第一次看到真正的模型调用：

@Override
public ChatClientResponse adviseCall(
	ChatClientRequest chatClientRequest,
	CallAdvisorChain callAdvisorChain) {
	ChatClientRequest formattedRequest =
		augmentWithFormatInstructions(chatClientRequest);
	ChatResponse chatResponse =
		this.chatModel.call(formattedRequest.prompt());
	return ChatClientResponse.builder()
		.chatResponse(chatResponse)
		.context(Map.copyOf(formattedRequest.context()))
		.build();
}

这里完成了两个边界转换：

• 从 ChatClientRequest 中取出 Prompt，交给 ChatModel；
• 把 ChatModel 返回的 ChatResponse 和 Advisor context 重新包装成 ChatClientResponse。

ChatModel 是供应商无关的接口：

public interface ChatModel
	extends Model<Prompt, ChatResponse>,
		StreamingChatModel {
	@Override
	ChatResponse call(Prompt prompt);
}

上层只依赖 ChatModel。换成 Anthropic、Ollama 或其他模型实现时，ChatClient 和 Advisor Chain 不需要跟着供应商 SDK 一起改。

这层抽象就解决了隔离供应商差异的问题，非常巧妙。

同时也代价也很明显------排查困难。当排查一次对话请求时，要从 ChatClient 再穿过 Advisor Chain，才能看到真正的 Provider 实现。

OpenAiChatModel 怎样进入 SDK

当前示例注入的 ChatModel 实现是 OpenAiChatModel。

它的同步入口是：

@Override
public ChatResponse call(Prompt prompt) {
	Prompt requestPrompt = buildRequestPrompt(prompt);
	verifyPromptChatOptions(requestPrompt);
	return this.internalCall(requestPrompt, null);
}

internalCall() 先把 Spring AI 的 Prompt 转成 OpenAI Java SDK 的 ChatCompletionCreateParams，然后发起请求：

ChatCompletionCreateParams request =
	createRequest(prompt, false);
ChatCompletion chatCompletion =
	this.openAiClient.chat()
		.completions()
		.create(request);

供应商返回结果后，OpenAiChatModel 会把 choices 转成 Spring AI 的 Generation，再组装成统一的 ChatResponse。

到这里，一次完整的同步调用链就完成了。

一次调用的完整时序

让我们结合时序图，再来回顾这次的调用链路：

sequenceDiagram
	participant U as "业务代码"
	participant C as "DefaultChatClient"
	participant A as "Advisor Chain"
	participant M as "ChatModelCallAdvisor"
	participant P as "OpenAiChatModel / SDK"
	U->>C: prompt().user("你好").call()
	C-->>U: DefaultCallResponseSpec
	U->>C: content()
	C->>A: nextCall(ChatClientRequest)
	A->>A: 依次执行已注册 Advisor
	A->>M: adviseCall(request)
	M->>P: chatModel.call(prompt)
	P->>P: createRequest() 并调用 OpenAI SDK
	P-->>M: ChatResponse
	M-->>A: ChatClientResponse
	A-->>C: ChatClientResponse
	C-->>U: 提取 output.text

注意时序图的前两步：

prompt().user(...).call() 返回 DefaultCallResponseSpec，到 content() 才让请求进入 Advisor Chain。

后面分析重试、Tool Calling 和结构化输出时，很容易把执行位置判断错，因此这一块要做重点记忆。

最后的 String 从哪里来

Advisor Chain 返回 ChatClientResponse 后，content() 取出里面的 ChatResponse，再沿着下面这条路径拿到文本：

private static @Nullable String getContentFromChatResponse(
	@Nullable ChatResponse chatResponse) {
	return Optional.ofNullable(chatResponse)
		.map(ChatResponse::getResult)
		.map(Generation::getOutput)
		.map(AbstractMessage::getText)
		.orElse(null);
}

完整路径是：

ChatClientResponse
	-> ChatResponse
	-> Generation
	-> AssistantMessage
	-> text

所以 content() 只是一个方便调用者使用的文本提取方法。

如果业务需要 token usage、finish reason、response metadata 或 Advisor context，就不要过早把响应压成一个字符串，应该使用 chatResponse() 或 chatClientResponse()。

建议打这些断点

如果觉得光看文章有点模糊，可以直接把我提供的 github 仓库 clone 下来，打开项目后按下面的顺序依次打断点：

顺序	断点位置	看什么
1	ChatClientAutoConfiguration#chatClientBuilder	Builder 怎样拿到 ChatModel
2	DefaultChatClient#prompt	默认请求怎样复制
3	DefaultChatClientRequestSpec#user	user text 保存在哪里
4	DefaultChatClientRequestSpec#call	Request 和 Advisor Chain 怎样准备
5	DefaultCallResponseSpec#content	真正执行从哪里开始
6	DefaultAroundAdvisorChain#nextCall	当前执行的是哪个 Advisor
7	ChatModelCallAdvisor#adviseCall	ChatClientRequest 怎样进入 ChatModel
8	OpenAiChatModel#call	Provider 层怎样处理 Prompt
9	OpenAiChatModel#internalCall	OpenAI SDK 请求在哪里发出

调试时保持观察，重点看这三个对象：

• DefaultChatClientRequestSpec：还没有最终组装的请求参数；
• ChatClientRequest：已经包含 Prompt + context；
• ChatClientResponse：已经包含 ChatResponse + context。

看似这几个都是请求和响应，实际上所在的层次完全不同。

回到开头

现在再回头来看这 4 行代码：

String content = chatClient.prompt()
	.user("你好")
	.call()
	.content();

可以把它展开成下面这条主链：

ChatClient.Builder
	-> DefaultChatClient
	-> DefaultChatClientRequestSpec
	-> ChatClientRequest(Prompt, context)
	-> DefaultAroundAdvisorChain
	-> ChatModelCallAdvisor
	-> ChatModel
	-> OpenAiChatModel
	-> OpenAI Java SDK
	-> ChatResponse
	-> content

• ChatClient 负责提供流式 API 和保存默认配置；
• RequestSpec 负责收集本次请求参数；
• Advisor Chain 负责组织调用前后的增强逻辑；
• ChatModel 隔离供应商差异；
• OpenAiChatModel 最终完成 Spring AI 对象和 OpenAI SDK 对象之间的转换。

每一层都有自己的职责。

把这条主链理清后，后面的 Chat Memory、Tool Calling、Structured Output 和 RAG 才能更容易理解。

下一篇我们来拆解 Starter 的自动配置：一个 spring-ai-starter-model-openai 依赖，到底向 Spring 容器里放了哪些 Bean。

相关源码

• Spring AI v2.0.0 源码
• ChatClientAutoConfiguration.java
• DefaultChatClient.java
• DefaultAroundAdvisorChain.java
• ChatModelCallAdvisor.java
• OpenAiChatModel.java