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概述

要点

  • 前面 LangChain 章节已经讲到单 Agent 多工具、Middleware 和 Tracing
  • createAgent 适合工具调用循环,但复杂业务会开始需要显式流程、结构化状态和恢复能力
  • LangGraph 用图(Graph)描述 Agent 执行流程,核心是节点、边和状态
  • 条件边把模型推理和系统流程控制分开,让路由逻辑写回代码里
  • LangGraph 不是替代 LangChain,而是在 LangChain 组件之上增加编排层

内容

1. LangChain 的 Agent 走到这里,哪些事变得吃力了

前面整个 LangChain 章节,我们从消息协议一路讲到了单 Agent 多工具、Middleware、Tracing。

一个 Agent 已经能连续调多个工具、根据中间结果决定下一步做什么,也能记录完整调用链路。很多问答、工具调用和轻量自动化场景,用 createAgent 就足够了。

但继续往复杂业务里走,会碰到几个更具体的问题。这里的问题不是「LangChain 不行」,而是 createAgent 默认把很多流程决策交给模型推理;当业务规则开始变多时,你会希望这些决策回到代码里。

1.1 执行流程只能往前走,不能清楚地回到某一步

LangChain 的 createAgent 本质上是一条工具调用循环:

txt
// create-agent-loop.txt
调模型 → 判断要不要调工具 → 调工具 → 回到模型 → 结束

这个循环适合「模型自己决定下一步」的场景。但真实业务经常需要更明确的回退、重试和等待。

比如一个内容创作智能体收到一条任务:

txt
// backtrack-scene.txt
帮我写一篇介绍 LangGraph 的技术文章,先给大纲,再写正文,最后检查是否适合发布。

Agent 生成完正文后,质量检查发现内容太像 API 摘要,没有讲清楚适用场景。这时候你希望它回到「补案例」这一步,而不是直接结束:

txt
这篇草稿缺少真实使用场景,我先补一个内容审核流程的例子,再重新检查是否可发布。

createAgent 的循环里,你很难把「回到补案例节点」这件事写成明确流程。常见做法是把提示塞进工具返回值里,让模型自己理解下一步应该修改草稿。但这相当于用自然语言模拟控制流,稳定性取决于模型是否每次都理解对。

1.2 状态管理靠消息列表硬撑

LangChain Agent 的主要状态是消息列表。所有上下文、中间结果、决策依据,最终都会回到 messages 里。

简单场景下这没有问题。但当管线开始跟踪更多业务字段时,消息列表会变得不够直接。比如你可能同时需要知道:

  • 当前创作流程走到了哪一步
  • 已经生成过哪些标题和大纲版本
  • 当前草稿是否通过风格检查
  • 发布审核状态现在停在哪里

如果这些都藏在消息文本里,后面的节点要读取状态时,就只能从自然语言里提取或猜测。

更稳的做法,是有一份结构化状态对象。每个字段有明确类型,节点可以直接读写。比如 outlineVersions 就是数组,reviewStatus 就是枚举,retryCount 就是数字。

1.3 没有持久化,断了就没了

createAgent 跑完一轮就结束。中间状态通常留在当前调用上下文里,进程退出或请求结束以后,就需要你自己想办法保存。

如果 Agent 只处理一次性问答,这不是问题。但如果流程会跨很长时间,比如:

  • 内容负责人隔几个小时才回来确认标题和发布渠道
  • 长任务执行到一半,服务重启后要恢复
  • 对话需要沿着同一个线程继续往下跑

只靠内存里的消息列表会很吃力。你需要一个机制,在图每一步执行后保存状态,并在下一次调用时恢复回来。

1.4 多步骤之间没有显式的业务流转关系

createAgent 内部的执行顺序主要由模型推理决定。模型觉得该调什么工具就调什么工具,觉得该结束就结束。

但很多业务规则不应该交给模型猜。比如:

  • 事实核查必须在发布建议之前
  • 内容负责人确认后才能进入发布节点
  • 风格检查失败超过三次后必须交给人工改稿
  • 大纲、正文和风险提示都完成后才能汇总结果

这些规则更适合写成代码里的流转关系,而不是藏在一段系统提示词里。

把这几类问题放在一起看,会得到一个比较清楚的边界:

复杂度上来以后需要什么createAgent 默认更偏向LangGraph 补上的能力
明确步骤顺序模型推理决定下一步节点和边显式定义流程
结构化业务状态消息列表承载上下文StateSchema 定义状态字段
回退、重试、暂停通过提示词引导模型条件边、interrupt()、回边
跨请求恢复需要自己保存Checkpointer 保存和恢复
多角色或多阶段协作工具循环里继续堆逻辑子图、多 Agent、并行节点

这就是 LangGraph 要解决的问题:当 Agent 不再只是一次模型调用或一条工具循环,而是一条可以分支、恢复、暂停和长期演进的业务流程时,用图来组织它。

2. LangGraph 的核心心智模型:节点 + 边 + 状态

LangGraph 用**图(Graph)**描述 Agent 的执行流程。

如果你有前端开发背景,可以先把它类比成一个状态机。图里最重要的是三件事:

  • 节点(Node):一个处理步骤。它接收当前状态,执行逻辑,然后返回状态更新。
  • 边(Edge):节点之间的连线。它定义「执行完 A 之后去 B」。
  • 状态(State):所有节点共享的结构化对象。节点读取状态、返回更新,下一个节点拿到更新后的状态。

和 LangChain 的 createAgent 放在一起看,差别会更清楚:

维度createAgent(LangChain)StateGraph(LangGraph)
执行流程隐式循环,由模型推理决定显式定义节点和边,开发者控制流转
状态主要是消息列表结构化对象,每个字段有类型和更新规则
分支靠模型理解提示词条件边根据状态路由
回退与暂停需要自己模拟通过条件边、回边和 interrupt() 表达
持久化需要自行处理Checkpointer 保存和恢复线程状态
适合场景单 Agent 工具调用多步骤、长流程、可恢复的 Agent 应用

画成图的话,前面那个「模型决定是否调用工具」的循环,在 LangGraph 里大概长这样:

txt
// graph-structure.txt
        ┌──────────┐
        │  START   │
        └────┬─────┘


     ┌───────────────┐
     │   调用模型     │◄──────────────┐
     └───────┬───────┘               │
             │                       │
        有工具调用?                  │
        ╱         ╲                  │
       是          否                │
       │            │                │
       ▼            ▼                │
┌────────────┐  ┌────────┐          │
│  执行工具   │  │  END   │          │
└─────┬──────┘  └────────┘          │
      │                              │
      └──────────────────────────────┘

这个结构和 createAgent 内部做的事有相似之处:都是循环调模型和工具。差别在于,LangGraph 让这些步骤和流转关系变成显式结构。你可以看到它、修改它、给它加条件分支,也可以在某个节点上接入持久化、人工确认或容错路径。

3. 先跑一个最小的 Graph,感受「图」的运行方式

在深入细节之前,先用一个最小例子感受 LangGraph 的基本用法。这个例子不接 LLM,只保留四步:

  1. 定义状态。
  2. 添加节点。
  3. 连接边。
  4. 编译并运行。

3.1 安装

shellscript
// install.sh
yarn add @langchain/langgraph @langchain/core

@langchain/langgraph 是 LangGraph 本体,@langchain/core 是 LangChain 的核心抽象层,里面有消息类型、工具接口等基础能力。

3.2 定义状态

LangGraph 的状态用 StateSchema 定义。每个字段可以是普通 Zod schema,也可以是 LangGraph 提供的特殊状态类型。

typescript
// first-graph-state.ts
import { StateSchema, MessagesValue } from '@langchain/langgraph'
import { z } from 'zod'

const MyState = new StateSchema({
  // MessagesValue:专门用于消息列表的特殊类型
  // 新消息会追加到列表末尾,而不是覆盖整个 messages
  messages: MessagesValue,

  // 普通 Zod schema:每次更新直接覆盖旧值
  currentStep: z.string().default('init'),
})

这里先记住两个概念:

  • MessagesValue:LangGraph 预置的消息列表类型。节点返回新消息时,新消息会追加到已有列表里。
  • 普通 Zod schema:比如 currentStep。节点返回新值时,旧值会被直接覆盖。

消息列表为什么要特殊处理?因为对话历史通常要保留下来。如果一个节点回复了「你好」,下一个节点再回复「再见」,我们希望最终状态里两条消息都在,而不是后一条覆盖前一条。

3.3 定义节点和边,构建图

typescript
// first-graph.ts
import {
  StateGraph,
  StateSchema,
  MessagesValue,
  START,
  END,
} from '@langchain/langgraph'
import type { GraphNode } from '@langchain/langgraph'
import { z } from 'zod'

// 1. 定义状态
const MyState = new StateSchema({
  messages: MessagesValue,
  currentStep: z.string().default('init'),
})

// 2. 定义节点
// 每个节点接收当前状态,返回状态的部分更新
const greet: GraphNode<typeof MyState> = (state) => {
  const userName = state.messages.at(-1)?.content ?? '朋友'

  return {
    messages: [{ role: 'assistant', content: `你好,${userName}!` }],
    currentStep: 'greeted',
  }
}

const farewell: GraphNode<typeof MyState> = () => {
  return {
    messages: [{ role: 'assistant', content: '再见,有问题随时来找我。' }],
    currentStep: 'done',
  }
}

// 3. 构建图
const graph = new StateGraph(MyState)
  .addNode('greet', greet)
  .addNode('farewell', farewell)
  .addEdge(START, 'greet')
  .addEdge('greet', 'farewell')
  .addEdge('farewell', END)
  .compile()

// 4. 运行
const result = await graph.invoke({
  messages: [{ role: 'user', content: '小明' }],
})

console.log(result.currentStep)
// → 'done'

for (const msg of result.messages) {
  console.log(`[${msg.getType()}]: ${msg.content}`)
}

// → [human]: 小明
// → [ai]: 你好,小明!
// → [ai]: 再见,有问题随时来找我。

这里输出里的 humanai,是运行时消息对象的类型名。我们在节点返回值里写的 role: 'user'role: 'assistant',是更常见的输入对象写法。两种写法描述的是同一组消息,只是处在不同层。

这个例子故意简单,但它已经展示了 LangGraph 的核心流程:

步骤API作用
定义状态StateSchema声明图里有哪些数据、怎么更新
定义节点addNode每个节点读状态、做计算、返回更新
定义边addEdge说明节点之间怎么流转
编译运行compile + invoke把定义变成可执行的图

3.4 和 createAgent 的直观对比

如果用 LangChain 的 createAgent 做同样的事,大概会写成:

typescript
// langchain-way.ts
import { createAgent } from 'langchain'

const agent = createAgent({
  model: 'openai:gpt-4.1-mini',
  tools: [],
  systemPrompt: '先打招呼,然后说再见。',
})

这种写法把顺序放进了系统提示词。模型大多数时候会照做,但流程本身没有被代码表达出来。

而 LangGraph 的方式,顺序写在边里:

txt
START → greet → farewell → END

这就是两者的第一个关键差别:当「先做什么、后做什么」本身就是业务规则时,图比提示词更适合承载这个规则。

4. 加上条件边:让图根据状态做决策

刚才的例子是一条直线,没有分支。现实中 Agent 的价值恰恰在于「根据情况走不同的路」。

LangGraph 用**条件边(Conditional Edge)**实现分支路由。下面这个例子里,节点先分析用户情绪,把结果写进 mood 字段;后面的路由函数再根据 mood 决定走哪条边。

typescript
// conditional-graph.ts
import {
  StateGraph,
  StateSchema,
  MessagesValue,
  START,
  END,
} from '@langchain/langgraph'
import type { GraphNode, ConditionalEdgeRouter } from '@langchain/langgraph'
import { z } from 'zod'

const State = new StateSchema({
  messages: MessagesValue,
  mood: z.enum(['happy', 'sad', 'neutral']).default('neutral'),
})

const analyzeMood: GraphNode<typeof State> = (state) => {
  const lastMsg = state.messages.at(-1)?.content?.toString() ?? ''

  let mood: 'happy' | 'sad' | 'neutral' = 'neutral'

  if (lastMsg.includes('开心') || lastMsg.includes('高兴')) mood = 'happy'
  if (lastMsg.includes('难过') || lastMsg.includes('伤心')) mood = 'sad'

  return { mood }
}

const happyReply: GraphNode<typeof State> = () => ({
  messages: [
    { role: 'assistant', content: '很高兴听到你这么开心!继续保持好心情。' },
  ],
})

const sadReply: GraphNode<typeof State> = () => ({
  messages: [{ role: 'assistant', content: '别难过,有什么我能帮你的吗?' }],
})

const neutralReply: GraphNode<typeof State> = () => ({
  messages: [{ role: 'assistant', content: '你好,有什么可以帮你的?' }],
})

const moodRouter: ConditionalEdgeRouter<
  typeof State,
  'happyReply' | 'sadReply' | 'neutralReply'
> = (state) => {
  switch (state.mood) {
    case 'happy':
      return 'happyReply'
    case 'sad':
      return 'sadReply'
    default:
      return 'neutralReply'
  }
}

const graph = new StateGraph(State)
  .addNode('analyzeMood', analyzeMood)
  .addNode('happyReply', happyReply)
  .addNode('sadReply', sadReply)
  .addNode('neutralReply', neutralReply)
  .addEdge(START, 'analyzeMood')
  .addConditionalEdges('analyzeMood', moodRouter, [
    'happyReply',
    'sadReply',
    'neutralReply',
  ])
  .addEdge('happyReply', END)
  .addEdge('sadReply', END)
  .addEdge('neutralReply', END)
  .compile()

const result = await graph.invoke({
  messages: [{ role: 'user', content: '今天好开心啊' }],
})

console.log(result.messages.at(-1)?.content)
// → '很高兴听到你这么开心!继续保持好心情。'

画出来就是这样:

txt
// conditional-flow.txt
        ┌──────────┐
        │  START   │
        └────┬─────┘


     ┌───────────────┐
     │  analyzeMood  │
     └───────┬───────┘

        mood 是什么?
        ╱     │     ╲
   happy  neutral   sad
      │       │       │
      ▼       ▼       ▼
  ┌──────┐ ┌───────┐ ┌──────┐
  │happy │ │neutral│ │ sad  │
  │Reply │ │Reply  │ │Reply │
  └──┬───┘ └───┬───┘ └──┬───┘
     │         │        │
     └─────────┼────────┘


           ┌──────┐
           │ END  │
           └──────┘

这里最值得注意的是:模型或节点可以参与「理解」,但路由逻辑写在代码里。

在这个例子里,analyzeMood 把判断结果写进 moodmoodRouter 根据 mood 做确定性路由。换成真实 Agent 时,analyzeMood 这一步可以由模型完成,但「happy 去 happyReply、sad 去 sadReply」这件事仍然由代码控制。

这就是 LangGraph 很重要的一层设计:把 AI 的非确定性推理和系统的确定性流程控制分开。 模型负责理解和生成,图负责流转和控制。

5. LangGraph 和 LangChain 的关系:不是替代,是分层

一个常见误解是:学了 LangGraph 就不需要 LangChain 了。

更准确的理解是:它们处在不同层。

  • LangChain 提供组件:ChatModel、Tool、Prompt、OutputParser、Retriever。它解决的是「怎么和模型、工具、检索器交互」。
  • LangGraph 提供编排:节点、边、状态、持久化、暂停恢复。它解决的是「多个步骤怎么组合成一条可控流程」。

在 LangGraph 的节点里,你照样会用 LangChain 的 ChatModel 调模型,用 LangChain 的 Tool 定义工具。LangGraph 不替代这些组件,它只是给你一种更强的方式来组织它们。

typescript
// langgraph-uses-langchain.ts
import { ChatOpenAI } from '@langchain/openai'
import { tool } from '@langchain/core/tools'
import {
  StateGraph,
  StateSchema,
  MessagesValue,
  START,
  END,
} from '@langchain/langgraph'
import type { GraphNode } from '@langchain/langgraph'
import { z } from 'zod'

const model = new ChatOpenAI({ model: 'gpt-4.1-mini' })

const getWeather = tool(async ({ city }) => `${city}:明天小雨,17-22 度`, {
  name: 'get_weather',
  description: '查询天气',
  schema: z.object({ city: z.string() }),
})

const modelWithTools = model.bindTools([getWeather])

const State = new StateSchema({
  messages: MessagesValue,
})

const callModel: GraphNode<typeof State> = async (state) => {
  const response = await modelWithTools.invoke(state.messages)

  return { messages: [response] }
}

const graph = new StateGraph(State)
  .addNode('callModel', callModel)
  .addEdge(START, 'callModel')
  .addEdge('callModel', END)
  .compile()

如果要做选择,可以先按这个表判断:

场景更适合先用原因
一次性问答、简单工具调用createAgent代码少,模型自主决定下一步即可
工具数量不多,流程不需要恢复createAgent没必要提前引入图结构
有明确分支、回退、重试LangGraph流转关系需要写成代码
需要人工审批、暂停后恢复LangGraphinterrupt() 和 Checkpointer 更贴近这类流程
多阶段、多角色、长期演进的 Agent 应用LangGraph状态、子图和多 Agent 协作更容易维护

所以更实用的判断不是「学了谁就不用谁」,而是先看你的 Agent 复杂度。简单工具循环继续用 createAgent;当你开始需要显式流程、结构化状态和可恢复执行,再把 LangGraph 接进来。

6. 收一下这一篇

这一篇先把 LangGraph 的轮廓搭起来。

前面 LangChain 里的单 Agent,在很多场景下已经够用。但只要开始碰到明确分支、结构化状态、持久化、暂停和回退,流程就不能继续只靠提示词和消息列表硬撑。LangGraph 做的事情,是把这部分流程控制拿回代码里。

从下一篇开始,就不再停在总览上了。我们会把 StateSchema、节点、Reducer、条件边这些部分一块一块拆开,先从最基础的 StateGraph 写法开始。

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