Skip to main content
结构化输出允许代理以特定、可预测的格式返回数据。无需解析自然语言响应,您将获得结构化的 JSON 对象、Pydantic 模型 或 dataclasses 形式的结构化数据,您的应用程序可以直接使用这些数据。
本页面介绍使用 create_agent 的代理的结构化输出。若要在模型上直接使用结构化输出(代理之外),请参阅 Models - Structured output
LangChain 的 create_agent 自动处理结构化输出。用户设置所需的结构化输出模式,当模型生成结构化数据时,它会被捕获、验证,并返回在代理状态的 'structured_response' 键中。

响应格式

使用 response_format 控制代理如何返回结构化数据:
  • ToolStrategy[StructuredResponseT]: 使用工具调用来实现结构化输出
  • ProviderStrategy[StructuredResponseT]: 使用提供商原生的结构化输出
  • type[StructuredResponseT]: 模式类型 - 根据模型能力自动选择最佳策略
  • None: 未明确请求结构化输出
当直接提供模式类型时,LangChain 会自动选择:
  • 如果所选模型和提供商支持原生结构化输出(例如 OpenAIAnthropic (Claude)xAI (Grok)),则使用 ProviderStrategy
  • 对于所有其他模型,使用 ToolStrategy
如果使用 langchain>=1.1,原生结构化输出功能的支持会从模型的 profile 数据 中动态读取。如果数据不可用,请使用其他条件或手动指定:
如果指定了工具,模型必须支持同时使用工具和结构化输出。
结构化响应返回在代理最终状态的 structured_response 键中。

提供者策略

某些模型提供商通过其 API 原生支持结构化输出(例如 OpenAI、xAI (Grok)、Gemini、Anthropic (Claude))。这是可用时的最可靠方法。 要使用此策略,请配置 ProviderStrategy
strict 参数需要 langchain>=1.2
required
定义结构化输出格式的模式。支持:
  • Pydantic 模型:具有字段验证的 BaseModel 子类。返回经过验证的 Pydantic 实例。
  • Dataclasses:带有类型注解的 Python dataclasses。返回字典。
  • TypedDict:Typed 字典类。返回字典。
  • JSON Schema:包含 JSON 模式规范的字典。返回字典。
启用严格模式遵循的可选布尔参数。由某些提供商支持(例如,OpenAIxAI)。默认为 None(禁用)。
当您直接将模式类型传递给 create_agent.response_format 且模型支持原生结构化输出时,LangChain 会自动使用 ProviderStrategy
提供商原生的结构化输出提供高可靠性和严格验证,因为模型提供商强制执行模式。在可用时使用它。
如果您的模型选择由提供商原生支持结构化输出,则编写 response_format=ProductReview 与编写 response_format=ProviderStrategy(ProductReview) 在功能上是等效的。无论哪种情况,如果不受支持结构化输出,代理将回退到工具调用策略。

工具调用策略

对于不支持原生结构化输出的模型,LangChain 使用工具调用来实现相同的结果。这适用于所有支持工具调用的模型(大多数现代模型)。 要使用此策略,请配置 ToolStrategy
required
定义结构化输出格式的模式。支持:
  • Pydantic 模型:具有字段验证的 BaseModel 子类。返回经过验证的 Pydantic 实例。
  • Dataclasses:带有类型注解的 Python dataclasses。返回字典。
  • TypedDict:Typed 字典类。返回字典。
  • JSON Schema:包含 JSON 模式规范的字典。返回字典。
  • 联合类型:多个模式选项。模型将根据上下文选择最合适的模式。
生成结构化输出时返回的工具消息的自定义内容。 如果未提供,默认为显示结构化响应数据的消息。
结构化输出验证失败的错误处理策略。默认为 True
  • True: 捕获所有错误并使用默认错误模板
  • str: 捕获所有错误并使用此自定义消息
  • type[Exception]: 仅捕获此异常类型并使用默认消息
  • tuple[type[Exception], ...]: 仅捕获这些异常类型并使用默认消息
  • Callable[[Exception], str]: 返回错误消息的自定义函数
  • False: 不重试,让异常传播

自定义工具消息内容

tool_message_content 参数允许您自定义生成结构化输出时出现在对话历史中的消息:
没有 tool_message_content,我们最终的 ToolMessage 将是:

错误处理

模型在使用工具调用生成结构化输出时可能会出错。LangChain 提供智能重试机制来自动处理这些错误。

多个结构化输出错误

当模型错误地调用多个结构化输出工具时,代理会在 ToolMessage 中提供错误反馈,并提示模型重试:

模式验证错误

当结构化输出不符合预期模式时,代理会提供特定的错误反馈:

错误处理策略

您可以使用 handle_errors 参数自定义错误处理方式: 自定义错误消息:
如果 handle_errors 是字符串,代理将始终提示模型使用固定的工具消息重试:
仅处理特定异常:
如果 handle_errors 是异常类型,仅当抛出的异常是指定类型时,代理才会重试(使用默认错误消息)。在所有其他情况下,将抛出异常。 处理多种异常类型:
如果 handle_errors 是异常元组,仅当抛出的异常是指定类型之一时,代理才会重试(使用默认错误消息)。在所有其他情况下,将抛出异常。 自定义错误处理函数:
StructuredOutputValidationError 上:
MultipleStructuredOutputsError 上:
在其他错误上:
无错误处理: