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Documentation Index

Fetch the complete documentation index at: https://langchain-zh.cn/llms.txt

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当您使用 LangGraph 构建智能体时,您首先会将其分解为称为 节点 的离散步骤。然后,您将描述每个节点的不同决策和转换。最后,您通过每个节点都可以读写共享的 状态 将节点连接在一起。 在本教程中,我们将引导您完成使用 LangGraph 构建客户支持电子邮件智能体的思考过程。

从您想要自动化的流程开始

想象您需要构建一个处理客户支持电子邮件的 AI 智能体。您的产品团队给了您以下要求:
智能体应该:

- 读取传入的客户电子邮件
- 按紧急程度和主题对它们进行分类
- 搜索相关文档以回答问题
- 起草适当的回复
- 将复杂问题升级给人工代理
- 在需要时安排后续跟进

需要处理的情景示例:

1. 简单产品问题:"我如何重置密码?"
2. 错误报告:"当我选择 PDF 格式时,导出功能崩溃了"
3. 紧急计费问题:"我的订阅被扣了两次款!"
4. 功能请求:"你能在手机应用中添加深色模式吗?"
5. 复杂技术问题:"我们的 API 集成间歇性地出现 504 错误"
要在 LangGraph 中实现智能体,您通常会遵循相同的五个步骤。

步骤 1:将工作流程映射为离散步骤

首先识别流程中的不同步骤。每个步骤将成为一个 节点(执行特定单一功能的函数)。然后,草绘这些步骤如何相互连接。 此图中的箭头显示可能的路径,但实际决定走哪条路径发生在每个节点内部。 既然我们已经确定了工作流程中的组件,让我们了解每个节点需要做什么:
  • Read Email:提取和解析电子邮件内容
  • Classify Intent:使用 LLM 对紧急程度和主题进行分类,然后路由到适当的操作
  • Doc Search:查询知识库以获取相关信息
  • Bug Track:在跟踪系统中创建或更新问题
  • Draft Reply:生成适当的回复
  • Human Review:升级给人工代理进行审核或处理
  • Send Reply:发送电子邮件回复
请注意,某些节点决定下一步去哪里(Classify IntentDraft ReplyHuman Review),而其他节点总是转到同一个下一步(Read Email 总是转到 Classify IntentDoc Search 总是转到 Draft Reply)。

步骤 2:确定每个步骤需要做什么

对于图中的每个节点,确定它代表什么类型的操作以及它正常工作需要什么上下文。

LLM 步骤

当您需要了解、分析、生成文本或做出推理决策时使用

数据步骤

当您需要从外部源检索信息时使用

操作步骤

当您需要执行外部操作时使用

用户输入步骤

当您需要进行人工干预时使用

LLM 步骤

当步骤需要了解、分析、生成文本或做出推理决策时:
  • 静态上下文(提示):分类类别、紧急程度定义、回复格式
  • 动态上下文(来自状态):电子邮件内容、发件人信息
  • 期望结果:用于确定路由的结构化分类
  • 静态上下文(提示):语气指南、公司政策、回复模板
  • 动态上下文(来自状态):分类结果、搜索结果、客户历史
  • 期望结果:准备好审核的专业电子邮件回复

数据步骤

当步骤需要从外部源检索信息时:
  • 参数:基于意图和主题构建的查询
  • 重试策略:是,针对临时故障使用指数退避
  • 缓存:可以缓存常见查询以减少 API 调用
  • 参数:来自状态的电子邮件地址或 ID
  • 重试策略:是,但如果不可用则回退到基本信息
  • 缓存:是,带有生存时间以平衡新鲜度和性能

操作步骤

当步骤需要执行外部操作时:
  • 何时执行节点:经过批准后(人工或自动)
  • 重试策略:是,针对网络问题使用指数退避
  • 不应缓存:每次发送都是独特的操作
  • 何时执行节点:意图为 “bug” 时始终执行
  • 重试策略:是,不丢失错误报告至关重要
  • 返回:包含在回复中的票证 ID

用户输入步骤

当步骤需要人工干预时:
  • 决策上下文:原始电子邮件、草稿回复、紧急程度、分类
  • 预期输入格式:批准布尔值加上可选的编辑回复
  • 触发时机:高紧急程度、复杂问题或质量问题

步骤 3:设计您的状态

状态是您的智能体中所有节点都可访问的共享 内存。将其视为智能体在处理过程中记录其所学内容和所做决定的笔记本。

什么应该包含在状态中?

关于每部分数据问自己这些问题:

包含在状态中

它是否需要跨步骤持久化?如果是,则放入状态。

不要存储

您能否从其他数据推导它?如果是,则在需要时计算它,而不是存储在状态中。
对于我们的邮件智能体,我们需要跟踪:
  • 原始电子邮件和发件人信息(以后无法重建)
  • 分类结果(多个后续/下游节点需要)
  • 搜索结果和客户数据(重新获取成本高)
  • 草稿回复(需要在审核期间持久化)
  • 执行元数据(用于调试和恢复)

保持状态原始,按需格式化提示词

一个关键原则:您的状态应存储原始数据,而不是格式化文本。在节点内按需格式化提示词。
这种分离意味着:
  • 不同的节点可以为他们的需求以不同方式格式化相同的数据
  • 您可以更改提示词模板而无需修改状态架构
  • 调试更清晰——您可以确切看到每个节点接收了什么数据
  • 您的智能体可以在不破坏现有状态的情况下演进
让我们定义我们的状态:
from typing import TypedDict, Literal

# Define the structure for email classification
class EmailClassification(TypedDict):
    intent: Literal["question", "bug", "billing", "feature", "complex"]
    urgency: Literal["low", "medium", "high", "critical"]
    topic: str
    summary: str

class EmailAgentState(TypedDict):
    # Raw email data
    email_content: str
    sender_email: str
    email_id: str

    # Classification result
    classification: EmailClassification | None

    # Raw search/API results
    search_results: list[str] | None  # List of raw document chunks
    customer_history: dict | None  # Raw customer data from CRM

    # Generated content
    draft_response: str | None
    messages: list[str] | None
请注意,状态仅包含原始数据——没有提示词模板,没有格式化字符串,没有指令。分类输出作为单个字典存储,直接来自 LLM。

步骤 4:构建您的节点

现在我们实现每个步骤作为一个函数。LangGraph 中的节点只是一个 Python 函数,它接收当前状态并返回对其的更新。

适当处理错误

不同的错误需要不同的处理策略:
错误类型谁修复它策略何时使用
瞬态错误(网络问题、速率限制)系统(自动)重试策略通常重试即可解决的临时故障
LLM 可恢复错误(工具失败、解析问题)LLM将错误存储在状态中并循环回来LLM 可以看到错误并调整其方法
用户可修复错误(缺少信息、说明不清)人类使用 interrupt() 暂停需要用户输入才能继续
意外错误开发者让它们冒泡需要调试的未知问题
添加重试策略以自动重试网络问题和速率限制:
from langgraph.types import RetryPolicy

workflow.add_node(
    "search_documentation",
    search_documentation,
    retry_policy=RetryPolicy(max_attempts=3, initial_interval=1.0)
)

实现我们的邮件代理节点

我们将每个节点实现为一个简单的函数。记住:节点接收状态,执行工作,并返回更新。
from typing import Literal
from langgraph.graph import StateGraph, START, END
from langgraph.types import interrupt, Command, RetryPolicy
from langchain_openai import ChatOpenAI
from langchain.messages import HumanMessage

llm = ChatOpenAI(model="gpt-5-nano")

def read_email(state: EmailAgentState) -> dict:
    """Extract and parse email content"""
    # In production, this would connect to your email service
    return {
        "messages": [HumanMessage(content=f"Processing email: {state['email_content']}")]
    }

def classify_intent(state: EmailAgentState) -> Command[Literal["search_documentation", "human_review", "draft_response", "bug_tracking"]]:
    """Use LLM to classify email intent and urgency, then route accordingly"""

    # Create structured LLM that returns EmailClassification dict
    structured_llm = llm.with_structured_output(EmailClassification)

    # Format the prompt on-demand, not stored in state
    classification_prompt = f"""
    Analyze this customer email and classify it:

    Email: {state['email_content']}
    From: {state['sender_email']}

    Provide classification including intent, urgency, topic, and summary.
    """

    # Get structured response directly as dict
    classification = structured_llm.invoke(classification_prompt)

    # Determine next node based on classification
    if classification['intent'] == 'billing' or classification['urgency'] == 'critical':
        goto = "human_review"
    elif classification['intent'] in ['question', 'feature']:
        goto = "search_documentation"
    elif classification['intent'] == 'bug':
        goto = "bug_tracking"
    else:
        goto = "draft_response"

    # Store classification as a single dict in state
    return Command(
        update={"classification": classification},
        goto=goto
    )
def search_documentation(state: EmailAgentState) -> Command[Literal["draft_response"]]:
    """Search knowledge base for relevant information"""

    # Build search query from classification
    classification = state.get('classification', {})
    query = f"{classification.get('intent', '')} {classification.get('topic', '')}"

    try:
        # Implement your search logic here
        # Store raw search results, not formatted text
        search_results = [
            "Reset password via Settings > Security > Change Password",
            "Password must be at least 12 characters",
            "Include uppercase, lowercase, numbers, and symbols"
        ]
    except SearchAPIError as e:
        # For recoverable search errors, store error and continue
        search_results = [f"Search temporarily unavailable: {str(e)}"]

    return Command(
        update={"search_results": search_results},  # Store raw results or error
        goto="draft_response"
    )

def bug_tracking(state: EmailAgentState) -> Command[Literal["draft_response"]]:
    """Create or update bug tracking ticket"""

    # Create ticket in your bug tracking system
    ticket_id = "BUG-12345"  # Would be created via API

    return Command(
        update={
            "search_results": [f"Bug ticket {ticket_id} created"],
            "current_step": "bug_tracked"
        },
        goto="draft_response"
    )
def draft_response(state: EmailAgentState) -> Command[Literal["human_review", "send_reply"]]:
    """Generate response using context and route based on quality"""

    classification = state.get('classification', {})

    # Format context from raw state data on-demand
    context_sections = []

    if state.get('search_results'):
        # Format search results for the prompt
        formatted_docs = "\n".join([f"- {doc}" for doc in state['search_results']])
        context_sections.append(f"Relevant documentation:\n{formatted_docs}")

    if state.get('customer_history'):
        # Format customer data for the prompt
        context_sections.append(f"Customer tier: {state['customer_history'].get('tier', 'standard')}")

    # Build the prompt with formatted context
    draft_prompt = f"""
    Draft a response to this customer email:
    {state['email_content']}

    Email intent: {classification.get('intent', 'unknown')}
    Urgency level: {classification.get('urgency', 'medium')}

    {chr(10).join(context_sections)}

    Guidelines:
    - Be professional and helpful
    - Address their specific concern
    - Use the provided documentation when relevant
    """

    response = llm.invoke(draft_prompt)

    # Determine if human review needed based on urgency and intent
    needs_review = (
        classification.get('urgency') in ['high', 'critical'] or
        classification.get('intent') == 'complex'
    )

    # Route to appropriate next node
    goto = "human_review" if needs_review else "send_reply"

    return Command(
        update={"draft_response": response.content},  # Store only the raw response
        goto=goto
    )

def human_review(state: EmailAgentState) -> Command[Literal["send_reply", END]]:
    """Pause for human review using interrupt and route based on decision"""

    classification = state.get('classification', {})

    # interrupt() must come first - any code before it will re-run on resume
    human_decision = interrupt({
        "email_id": state.get('email_id',''),
        "original_email": state.get('email_content',''),
        "draft_response": state.get('draft_response',''),
        "urgency": classification.get('urgency'),
        "intent": classification.get('intent'),
        "action": "Please review and approve/edit this response"
    })

    # Now process the human's decision
    if human_decision.get("approved"):
        return Command(
            update={"draft_response": human_decision.get("edited_response", state.get('draft_response',''))},
            goto="send_reply"
        )
    else:
        # Rejection means human will handle directly
        return Command(update={}, goto=END)

def send_reply(state: EmailAgentState) -> dict:
    """Send the email response"""
    # Integrate with email service
    print(f"Sending reply: {state['draft_response'][:100]}...")
    return {}

步骤 5:连接它们

现在我们将节点连接成一个工作的图。由于我们的节点处理自己的路由决策,我们只需要几个基本边。 要启用 人机回环interrupt(),我们需要使用 检查点器 编译以在运行之间保存状态:

图编译代码

from langgraph.checkpoint.memory import MemorySaver
from langgraph.types import RetryPolicy

# Create the graph
workflow = StateGraph(EmailAgentState)

# Add nodes with appropriate error handling
workflow.add_node("read_email", read_email)
workflow.add_node("classify_intent", classify_intent)

# Add retry policy for nodes that might have transient failures
workflow.add_node(
    "search_documentation",
    search_documentation,
    retry_policy=RetryPolicy(max_attempts=3)
)
workflow.add_node("bug_tracking", bug_tracking)
workflow.add_node("draft_response", draft_response)
workflow.add_node("human_review", human_review)
workflow.add_node("send_reply", send_reply)

# Add only the essential edges
workflow.add_edge(START, "read_email")
workflow.add_edge("read_email", "classify_intent")
workflow.add_edge("send_reply", END)

# Compile with checkpointer for persistence, in case run graph with Local_Server --> Please compile without checkpointer
memory = MemorySaver()
app = workflow.compile(checkpointer=memory)
图结构是最小的,因为路由发生在节点内部通过 Command 对象。每个节点使用类型提示声明它可以去哪里,例如 Command[Literal["node1", "node2"]],使流程明确且可追踪。

试用您的代理

让我们用一个需要人工审核的紧急计费问题来运行我们的代理:
# Test with an urgent billing issue
initial_state = {
    "email_content": "I was charged twice for my subscription! This is urgent!",
    "sender_email": "customer@example.com",
    "email_id": "email_123",
    "messages": []
}

# Run with a thread_id for persistence
config = {"configurable": {"thread_id": "customer_123"}}
result = app.invoke(initial_state, config)
# The graph will pause at human_review
print(f"human review interrupt:{result['__interrupt__']}")

# When ready, provide human input to resume
from langgraph.types import Command

human_response = Command(
    resume={
        "approved": True,
        "edited_response": "We sincerely apologize for the double charge. I've initiated an immediate refund..."
    }
)

# Resume execution
final_result = app.invoke(human_response, config)
print(f"Email sent successfully!")
当遇到 interrupt() 时,图会暂停,将所有内容保存到检查点器,并等待。它可以在几天后恢复,从它停止的地方继续。thread_id 确保此对话的所有状态一起保留。

总结与后续步骤

关键见解

构建这个邮件智能体向我们展示了 LangGraph 的思考方式:

分解为离散步骤

每个节点做好一件事。这种分解使得能够流式传输进度更新、可持久化执行(可以暂停和恢复),以及清晰的调试,因为您可以在步骤之间检查状态。

状态是共享内存

存储原始数据,而不是格式化文本。这使得不同的节点可以用不同的方式使用相同的信息。

节点是函数

它们接收状态,执行工作,并返回更新。当它们需要做出路由决策时,它们指定状态更新和下一个目的地。

错误是流程的一部分

瞬态故障获得重试,LLM 可恢复错误带上下文循环回来,用户可修复的问题暂停等待输入,意外错误冒泡用于调试。

用户输入是一等公民

interrupt() 函数无限期暂停执行,保存所有状态,并在您提供输入时精确地从它停止的地方恢复。当与其他操作结合在一个节点中时,它必须放在前面。

图结构自然浮现

您定义基本连接,您的节点处理自己的路由逻辑。这使控制流明确且可追踪——您可以通过查看当前节点始终理解您的智能体下一步将做什么。

高级考虑

本节探讨节点粒度设计的权衡。大多数应用程序可以跳过此部分并使用上面显示的图案。
您可能想知道:为什么不将 Read EmailClassify Intent 合并为一个节点?或者为什么将 Doc Search 与 Draft Reply 分开?答案涉及弹性和可观测性之间的权衡。弹性考虑: LangGraph 的 持久化执行 在节点边界创建检查点。当工作流在中断或故障后恢复时,它从执行停止的节点的开头开始。较小的节点意味着更频繁的检查点,这意味着如果出现问题,需要重复的工作更少。如果您将多个操作组合到一个大节点中,末尾附近的故障意味着从头开始重新执行该节点中的所有操作。为什么我们为邮件智能体选择这种分解:
  • 外部服务的隔离: Doc Search 和 Bug Track 是分开的节点,因为它们调用外部 API。如果搜索服务慢或失败,我们希望将其与 LLM 调用隔离。我们可以向这些特定节点添加重试策略而不影响其他节点。
  • 中间可见性: 拥有 Classify Intent 作为单独的节点允许我们在采取行动之前检查 LLM 的决定。这对于调试和监控很有价值——您可以确切地看到智能体何时以及为何路由到人工审核。
  • 不同的故障模式: LLM 调用、数据库查找和电子邮件发送有不同的重试策略。单独的节点允许您独立配置这些。
  • 可重用性和测试: 较小的节点更容易在隔离中测试并在其他工作流中重用。
另一种有效的方法:您可以将 Read EmailClassify Intent 合并为一个节点。您将失去在分类之前检查原始电子邮件的能力,并且如果该节点中发生任何故障,将重复这两个操作。对于大多数应用程序,单独节点的可观测性和调试益处值得这种权衡。应用程序级关注:步骤 2 中的缓存讨论(是否缓存搜索结果)是一个应用程序级决策,而不是 LangGraph 框架功能。您在节点函数中根据特定要求实现缓存——LangGraph 不规定这一点。性能考虑:更多节点并不意味着更慢的执行。LangGraph 默认在后台写入检查点(异步持久化模式),因此您的图继续运行而无需等待检查点完成。这意味着您可以获得频繁的检查点,同时最小化性能影响。如果需要可以调整此行为——使用 "exit" 模式仅在完成时检查点,或使用 "sync" 模式阻塞执行直到每个检查点写入。

从这里开始

这是关于使用 LangGraph 构建智能体的介绍。您可以扩展此基础:

人机回环图案

学习如何在执行前添加工具批准、批量批准和其他图案

子图

为复杂的多步操作创建子图

流式传输

添加流式传输以向用户显示实时进度

可观测性

使用 LangSmith 添加可观测性以进行调试和监控

工具集成

集成更多工具用于 Web 搜索、数据库查询和 API 调用

重试逻辑

实施具有指数退避的重试逻辑以处理失败的操作