Large Language Models (LLMs) 擅长推理,但现实世界的应用往往需要有状态、多步骤的工作流。这就是 LangGraph 的用武之地——它让你可以通过由 LLM 驱动的节点图来构建智能工作流。

但如果你想把这些工作流暴露为 APIs,让其他应用(或用户)可以调用呢?这时候 FastAPI 就派上用场了——一个轻量级、高性能的 Python Web 框架。

在这篇指南中,你将学习如何将 LangGraph 工作流封装在 FastAPI 中,变成一个生产就绪的 endpoint

为什么选择 LangGraph + FastAPI?

  • LangGraph:创建多步骤、有状态的 LLM 工作流(例如,多智能体推理、数据处理)。
  • FastAPI:轻松将这些工作流暴露为 REST APIs,以便与 Web 应用、微服务或自动化流水线集成。
  • 结合两者:构建可从任何地方访问的可扩展 AI 智能体。

1. 项目设置

创建一个新项目文件夹并安装依赖:

mkdir langgraph_fastapi_demo && cd langgraph_fastapi_demo
python -m venv .venv
source .venv/bin/activate  # 在 Windows 上:.venv\Scripts\activate
pip install fastapi uvicorn langgraph langchain-openai python-dotenv

创建一个 .env 文件来存储你的 API 密钥:

OPENAI_API_KEY=你的_openai_密钥_在此

2. 构建一个简单的 LangGraph 工作流

让我们构建一个简单的 LangGraph,它接收用户的问题并返回 AI 生成的答案。

# workflow.py
from langgraph.graph import StateGraph, START, END
from langchain_openai import ChatOpenAI
from langchain_core.messages import HumanMessage
import os
from dotenv import load_dotenv

load_dotenv()
llm = ChatOpenAI(model="gpt-4o")  # 可以切换到 gpt-4o-mini 以降低成本
# 定义状态
defanswer_question(state: dict) -> dict:
    user_input = state["user_input"]
    response = llm.invoke([HumanMessage(content=user_input)])
return {"answer": response.content}
# 构建图
workflow = StateGraph(dict)
workflow.add_node("answer", answer_question)
workflow.add_edge(START, "answer")
workflow.add_edge("answer", END)
graph = workflow.compile()

这个图:

  • • 接收 user_input
  • • 将其发送到 GPT-4o
  • • 返回 AI 生成的响应

3. 让它生产就绪

在向全世界开放之前,让我们为真实用例加固它。

错误处理与重试

LLM APIs 可能会失败或超时。用 try/except 包装调用:

from tenacity import retry, wait_exponential, stop_after_attempt

@retry(wait=wait_exponential(multiplier=1, min=2, max=10), stop=stop_after_attempt(3))
defsafe_invoke_llm(message):
return llm.invoke([HumanMessage(content=message)])
defanswer_question(state: dict) -> dict:
    user_input = state["user_input"]
try:
        response = safe_invoke_llm(user_input)
return {"answer": response.content}
except Exception as e:
return {"answer": f"错误:{str(e)}"}
输入验证

我们不想让别人发送巨大的数据负载。添加 Pydantic 约束:

from pydantic import BaseModel, constr

classRequestData(BaseModel):
    user_input: constr(min_length=1, max_length=500)  # 限制输入大小
日志记录

添加日志以提高可见性:

import logging
logging.basicConfig(level=logging.INFO)
logger = logging.getLogger(__name__)

defanswer_question(state: dict) -> dict:
    logger.info(f"收到输入:{state['user_input']}")
    response = safe_invoke_llm(state['user_input'])
    logger.info("已生成 LLM 响应")
return {"answer": response.content}

4. 使用 FastAPI 暴露工作流

现在,让我们将这个工作流封装在 FastAPI 中。

# main.py
from fastapi import FastAPI
from workflow import graph, RequestData

app = FastAPI()

@app.post("/run")
asyncdefrun_workflow(data: RequestData):
    result = graph.invoke({"user_input": data.user_input})
return {"result": result["answer"]}

运行服务器:

uvicorn main:app --reload

5. 测试 API

你可以使用 curl 测试:

curl -X POST "http://127.0.0.1:8000/run" \
     -H "Content-Type: application/json" \
     -d '{"user_input":"什么是 LangGraph?"}'

或者在浏览器中打开 http://127.0.0.1:8000/docs —— FastAPI 会自动为你生成 Swagger UI

这个交互式 UI 让你直接在浏览器中测试你的 endpoint

6. 扩展与部署

为生产环境做准备的几个步骤:

  • 异步执行FastAPI 是异步原生的。对于多个 LLM 调用,让函数变成异步的。

  • 工作进程:使用多进程运行以实现并发:

    uvicorn main:app --workers 4
    
  • Docker 化

    FROM python:3.11-slim
    WORKDIR /app
    COPY . .
    RUN pip install -r requirements.txt
    CMD ["uvicorn", "main:app", "--host", "0.0.0.0", "--port", "8000"]
    
  • 认证:使用 API 密钥或 JWT tokens 来保护 endpoints(第二部分即将推出)。

7. 架构概览

以下是整体连接方式:

POST /run




Client
FastAPI
LangGraph
OpenAI_API
Response

这个简单的架构让你可以将任何 LangGraph 变成一个 API

  1. 结论

通过几个简单的步骤,我们:

  • • 构建了一个 LangGraph 工作流
  • • 使用 FastAPI 将其暴露为 REST API
  • • 添加了生产就绪的功能(验证、重试、日志)
  • • 为可扩展的 AI 微服务奠定了基础

这个设置可以支持从聊天机器人到文档处理器再到 AI SaaS 产品的各种应用。

下一步是什么?

我计划推出本教程的第二部分,但我想听听你的意见。

👉 你希望我接下来讲哪一个?

  • • 流式响应(实时聊天)
  • • 认证与安全性
  • Docker 与云部署
  • • 错误监控与可观察性

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