什么是 LangGraph

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什么是 LangGraph?

LangGraph 是一个用于构建有状态的、多智能体应用程序的框架,它将 LangChain 的能力提升到了新的高度。

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本章节为免费试看内容,让你快速了解 LangGraph 的核心价值和应用场景。

核心概念

1. 为什么需要 LangGraph?

传统的 LangChain Chain 在处理复杂场景时有一些局限:

  • 🔄 线性流程 - Chain 是线性的,难以实现复杂的条件分支
  • 🧠 状态管理 - 缺乏统一的状态管理机制
  • 🔀 循环控制 - 难以实现循环和迭代逻辑
  • 🤝 多智能体 - 多个 Agent 协作的场景难以处理

LangGraph 通过图结构解决了这些问题。

2. LangGraph 的核心特性

🌐 图状态管理

LangGraph 使用有向图来组织应用逻辑:

from langgraph.graph import StateGraph
from typing import TypedDict

# 定义状态
class State(TypedDict):
    messages: list
    context: dict
    next_step: str

# 创建图
graph = StateGraph(State)

# 添加节点(处理函数)
graph.add_node("analyzer", analyze_input)
graph.add_node("researcher", do_research)
graph.add_node("writer", generate_response)

# 添加边(连接节点)
graph.add_edge("analyzer", "researcher")
graph.add_edge("researcher", "writer")

# 编译图
app = graph.compile()

🔀 条件路由

根据状态动态决定下一步:

def should_continue(state):
    if state["confidence"] > 0.8:
        return "writer"
    else:
        return "researcher"

# 添加条件边
graph.add_conditional_edges(
    "analyzer",
    should_continue,
    {
        "researcher": "researcher",
        "writer": "writer"
    }
)

🔄 循环和迭代

支持图中的循环,实现迭代优化:

# 添加返回边,形成循环
graph.add_edge("writer", "reviewer")
graph.add_conditional_edges(
    "reviewer",
    lambda state: "END" if state["approved"] else "writer"
)

3. 核心架构

LangGraph 的三大核心组件:

  1. State (状态)

    • 定义应用的数据模型
    • 在节点间传递和更新
    • 支持类型检查
  2. Nodes (节点)

    • 代表具体的处理逻辑
    • 接收状态,返回更新
    • 可以是 LLM 调用、函数、Agent 等
  3. Edges (边)

    • 定义执行流程
    • 支持条件判断
    • 可以形成循环

4. 典型应用场景

LangGraph 特别适合:

  • 🤖 复杂 Agent 系统 - 多个专业 Agent 协作
  • 📊 数据处理管道 - 多步骤的数据分析和转换
  • 💬 对话系统 - 有状态的多轮对话
  • 🔍 研究助手 - 迭代式的信息检索和分析
  • ✍️ 内容生成 - 多阶段的内容创作工作流

5. 与 LangChain 的关系

LangChain              LangGraph
   ↓                      ↓
线性 Chain    →    有向图 (DAG/循环图)
简单工作流    →    复杂工作流
单一 Agent    →    多 Agent 协作
无状态        →    有状态管理

实战示例

简单的新闻分析工作流

from langgraph.graph import StateGraph, END
from typing import TypedDict

class NewsState(TypedDict):
    article: str
    summary: str
    sentiment: str
    topics: list

def summarize(state):
    # 使用 LLM 生成摘要
    summary = llm.invoke(f"Summarize: {state['article']}")
    return {"summary": summary}

def analyze_sentiment(state):
    # 分析情感
    sentiment = llm.invoke(f"Analyze sentiment: {state['article']}")
    return {"sentiment": sentiment}

def extract_topics(state):
    # 提取主题
    topics = llm.invoke(f"Extract topics: {state['article']}")
    return {"topics": topics.split(",")}

# 构建图
workflow = StateGraph(NewsState)
workflow.add_node("summarizer", summarize)
workflow.add_node("sentiment_analyzer", analyze_sentiment)
workflow.add_node("topic_extractor", extract_topics)

# 并行处理
workflow.set_entry_point("summarizer")
workflow.add_edge("summarizer", "sentiment_analyzer")
workflow.add_edge("summarizer", "topic_extractor")
workflow.add_edge("sentiment_analyzer", END)
workflow.add_edge("topic_extractor", END)

app = workflow.compile()

# 运行
result = app.invoke({
    "article": "Your news article here..."
})

核心优势

灵活的流程控制 - 图结构支持任意复杂的逻辑 ✅ 统一的状态管理 - 类型安全的状态传递 ✅ 可视化调试 - 图结构易于理解和调试 ✅ 并行执行 - 支持节点并行处理 ✅ 持久化支持 - 内置检查点机制

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