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LangGraph 实战教程

目标:从零掌握 LangGraph 的核心概念与实战用法,学会构建有状态、可中断、可恢复的 AI Agent 和多智能体系统。


第一章 认识 LangGraph

1.1 LangGraph 是什么 —— 一句话理解

1.2 为什么需要 LangGraph(线性 Chain 的局限 → 图结构的优势)

1.3 LangGraph vs LangChain vs AutoGen vs CrewAI —— 框架定位对比

1.4 LangGraph 的核心三要素:State / Node / Edge

1.5 整体架构概览(StateGraph → 编译 → 执行 → 持久化)


第二章 环境搭建与第一个 Graph

2.1 安装 LangGraph 及相关依赖

2.2 配置 LLM(DeepSeek / 本地模型)

2.3 Hello Graph:构建第一个两节点图

2.4 可视化你的 Graph(Mermaid 图 / LangSmith)


第三章 State —— 图的共享记忆

3.1 什么是 State —— Graph 的"全局变量"

3.2 用 TypedDict 定义 State

3.3 Reducer:消息追加而非覆盖(Annotated + operator.add)

3.4 用 Pydantic 定义 State(类型校验 + 默认值)

3.5 MessagesState —— 对话场景的现成方案


第四章 Node 与 Edge —— 图的骨架

4.1 Node:就是一个普通 Python 函数

4.2 Edge:节点之间的连线

4.3 条件边(Conditional Edge)—— 让 Agent 做决策

4.4 START 和 END:入口与出口

4.5 实战:构建一个带分支的问答路由器


第五章 Tool Calling —— 让 Agent 使用工具

5.1 定义工具(@tool 装饰器)

5.2 ToolNode —— 自动执行工具调用

5.3 ReAct 模式:思考 → 调用工具 → 观察 → 再思考

5.4 实战:构建一个能搜索网页 + 做数学计算的 Agent

5.5 工具错误处理与重试策略


第六章 持久化与检查点

6.1 为什么需要持久化 —— Agent 也需要"存档"

6.2 MemorySaver:最简单的内存检查点

6.3 SqliteSaver / PostgresSaver:生产级持久化

6.4 thread_id:多轮对话的会话管理

6.5 查看和回溯历史状态(get_state / get_state_history)


第七章 Human-in-the-Loop —— 人机协作

7.1 什么是 Human-in-the-Loop(人在回路中)

7.2 interrupt_before / interrupt_after —— 暂停执行

7.3 实战:工具调用前的人工审批

7.4 修改 State 后恢复执行(update_state)

7.5 动态断点:根据条件决定是否中断


第八章 子图与多智能体协作

8.1 子图(Subgraph)—— 图中嵌套图

8.2 Supervisor 模式 —— 一个"经理"调度多个"员工"

8.3 Handoff 模式 —— Agent 之间的任务交接

8.4 实战:构建一个研究 + 写作的双 Agent 系统

8.5 多智能体的 State 共享与隔离


第九章 Streaming —— 流式输出

9.1 为什么需要 Streaming(用户体验 + 长任务监控)

9.2 stream_mode = "values" / "updates" / "messages"

9.3 astream_events —— 细粒度事件流

9.4 实战:在终端实时展示 Agent 的思考过程

9.5 与 Web 前端集成(FastAPI + SSE)


第十章 实战项目:自纠错 RAG Agent

10.1 项目目标与架构设计

10.2 构建检索节点(向量数据库 + Embedding)

10.3 构建评估节点(判断检索结果是否相关)

10.4 构建生成节点(基于上下文生成回答)

10.5 构建自纠错循环(不相关 → 重写查询 → 重新检索)

10.6 整合与测试


第十一章 生产部署与最佳实践

11.1 LangGraph Platform / LangGraph Cloud 简介

11.2 错误处理与容错(节点重试、Fallback)

11.3 可观测性:LangSmith 集成(Trace / Debug / Monitor)

11.4 性能优化(节点缓存、并行执行、Deferred Nodes)

11.5 安全实践(Prompt 注入防护、工具权限控制)


附录

  • A. LangGraph 常用 API 速查表
  • B. State / Node / Edge 设计模式参考
  • C. 常见错误与解决方案
  • D. 推荐学习资源与官方文档链接

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