本文源自 GLM Coding 大师作品征集赛 的获奖作品,原文作者为 张翠山

数万开发者严选的编码搭子 GLM Coding Plan

推荐语:

这篇文章为开发者提供了一个完整的入门级大模型应用开发教程,涵盖了StreamlitLangChain的使用,以及如何结合GLM-4.6实现聊天机器人应用。

文章详细介绍了如何利用Streamlit创建交互式Web应用、如何通过LangChain构建基于语言模型的应用程序,并通过实际代码示例带领读者完成聊天机器人UI与大模型调用的整合。


很高兴能在茫茫人海中让你阅读到这篇文章,来了就是缘分。如果这篇文章能够给你带来一些获得感,那么请不要吝啬你的点赞呀_。这是一篇入门级大模型应用开发教程,适合后端开发工程师,数据工程师以及大模型应用开发工程师的动手实践教程。需要你具备一丢丢Python语言开发基础,但也仅仅需要基础。要完成这个案例需具备以下技术栈:

  • Streamlit: 一个开源 Python 库,它旨在让数据科学家和工程师能够以最少的代码和配置,将他们的数据分析和模型展示转化为交互式的 Web 应用。说人话就是:你不用开发前端代码了,直接调用Python第三方库用更简单的代码帮你生成前端页面。
  • LangChain: 一个用于构建和管理基于语言模型(Language Models, LM)的应用程序的框架。它提供了一系列工具和组件,帮助开发者更高效地构建、训练、部署和管理语言模型应用。LangChain 的设计目标是简化语言模型的使用过程,使其更加容易被集成到各种应用场景中。

好了,需要学习的新技能也不是很多,现在来看看案例的最终呈现效果:

案例视频


Streamlit框架入门案例

上面已经提到Streamlit是一个开源Python库,能够让你用Python函数调用方式开发你的Web前端页面。

Streamlit框架的优点

  • 简单易用。 Streamlit 的 API 非常简洁,只需要几行代码就可以创建一个基本的应用程序。无需复杂的前端开发知识,Python 代码直接决定了应用的界面和功能。
  • 快速开发。 支持热重载,代码修改后自动更新应用,无需手动重启服务器。丰富的内置组件和功能,可以快速实现常见的数据可视化和交互操作。
  • 高度可定制。 支持自定义 CSS 样式,可以对应用的外观进行精细调整。可以集成第三方库和框架,如 Plotly、Altair、Pandas 等,扩展应用的功能。
  • 强大的社区支持。 官方文档详细且拥有一个活跃的社区,提供了大量的示例和教程,帮助用户快速上手。

Steamlit 安装

使用Steamlit第一步是需要安装它的依赖:

pip install streamlit -i https: //pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

安装成功之后,运行它的helloword示例:

streamlit hello

运行上面命令,会自动在你的浏览器打开一个页面,出现下面的页面则说明你安装成功。

在这里插入图片描述

组件类型

接下来看看Streamlit内置了哪些函数或者组件来完成GUI开发,我把它的组件按照用途大概归类为以下几种。

  • 文本和标题: st.write(), st.title(), st.header(), st.subheader()等。
  • 输入控件: st.text_input(), st.slider(), st.selectbox(), st.checkbox(), st.button()等。
  • 显示数据: st.dataframe(), st.table(), st.json()等。
  • 显示图表: st.pyplot(), st.altair_chart(), st.bokeh_chart(), st.plotly_chart()等。
  • 布局: st.sidebar(), st.columns(), st.expander()等。

创建页面

让我们来尝试创建注册页面,这个页面体现了当年的你在学习html时用到的基础标签: 、<hr/>、、等前端标签这些功能等效。

<pre><code>
"""
功能:streamlit
入门案例日期:2025/11/22
作者:张翠山
"""

import streamlit as st

 # 用户注册页面的标题
st.title("Streamlit用户注册页面")

# 添加一条分割线
st.divider()

st.text_input("请输入您的用户名")
st.text_input("请输入您的密码", type="password")
st.number_input("请输入您的年龄", min_value=0, max_value=150, step=1)
st.radio("请选择您的性别", options=["男", "女", "保密"], horizontal=True)
st.slider("请输入您的身高(cm)", min_value=0, max_value=250, step=1, value=160)
button = st.button("确认", type="primary")

if button:    
    st.write("恭喜你,信息注册成功!")

</code></pre>

以streamlit方式运行你的脚本就行了

streamlit run 脚本名称.py

一个简单的注册页面如下:

在这里插入图片描述

完成聊天机器人的 UI 页面

好的,现在我们来看看今天要完成的任务,要干的正事:成一个聊天机器人的UI页面。注意,我们先完成纯前端页面,完成页面布局即可。

<pre><code>
"""
功能:streamlit
构建机器人聊天页面日期:2025/11/22
作者:张翠山
"""

import streamlit as st

# 编写左侧侧边栏UI布局
st.sidebar.text_input("请输入您的Bigmodel API Key", type="password")
st.sidebar.markdown("[获取Bigmodel账号的API Key](https://bigmodel.cn/console/overview)")

# 编写主页面(聊天框)布局
st.title("GLM聊天机器人")
st.divider()
st.chat_message("ai").write("你好,我是你的AI助手,请问有什么可以帮助你的?")
st.chat_message("user").write("北京今天天气")
st.chat_message("ai").write("北京今天天气晴,最高气温25度,最低气温15度,适合外出活动。")

# 添加用户提问聊天框
prompt = st.chat_input("请输入您的问题")

</code></pre>

效果图如下:

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传


LangChain框架入门案例

LangChain 由 Harrison Chase 创建于2022年10月,它是围绕LLMs(大语言模型)建立的一个框架。LangChain自身并不开发LLMs,它的核心理念是为各种LLMs实现通用的接口,把LLMs相关的组件“链接”在一起,简化LLMs应用的开发难度,方便开发者快速地开发复杂的LLMs应用。LangChain之所以大火,是因为它提供了一系列方便的工具、组件和接口,大大降低了 AI 应用开发的门槛,也极大简化了大模型应用程序的开发过程。

LangChain框架的特点

  • 模块化设计: LangChain 采用模块化设计,将不同的功能拆分成独立的组件,如 Prompts、Models、Chains、Memory、Retriever 和 Agent。这些组件可以灵活组合,以满足不同应用的需求。
  • 强大的模型支持: 支持多种预训练语言模型,如 GPT-3、BERT、T5 等。这些模型经过大规模数据训练,具备强大的语言理解和生成能力。
  • 易用的 API: 提供简单易用的 Python API,开发者可以通过几行代码快速实现复杂的语言处理任务。
  • 丰富的工具和组件: 包括数据处理工具、模型训练和微调工具、服务接口、应用开发工具等,覆盖了从数据准备到模型部署的全流程。
  • 社区支持: 拥有一个活跃的社区,提供了大量的示例和教程,帮助开发者快速上手和解决常见问题。

安装Python依赖包

  1. langchain: 主要用于构建和管理基于语言模型的应用程序,提供从模型管理到应用开发的一站式解决方案。
  2. langchain_community: 是 langchain 的社区版,包含社区贡献的额外功能和插件,提供更多扩展性的工具。
  3. dashscope: 主要用于构建和管理数据科学和机器学习应用,提供丰富的数据可视化和模型部署工具。

博主的Python版本是:3.10.x,对应上面的依赖包版本如下:

<pre><code>python
pip install langchain==0.2.6
pip install langchain-community==0.2.6
pip install dashscope
</pre></code>

这里有个坑,如果没有指定版本,LangChain的最新版本1.x不兼容Python 3.8以下版本。又或者是你安装的LangChain依赖是最新版本,API和类名可能和博主下面用法稍微不一样。所以博主写这篇文章的时候,Python版本是:3.10.x,LangChain版本是:0.2.6。

确认一下LangChain一下是否安装成功:

pip list

组件类型

看看上面命令输出是否包含上一步引入和安装的依赖包字样即可。下面我们来认识一下LangChain的主要组件:

  • Prompts 提示: 包括提示管理、提示优化和提示序列化。
  • Models 模型: 各种类型的模型和模型集成,比如GPT-4。

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

  • Memory 记忆: 用来保存和模型交互时的上下文状态。
  • Indexes 索引: 用来结构化文档,以便和模型交互

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

  • Chains 链: 一系列对各种组件的调用。类似于Linux中的 管道命令,代表把前面一个程序的执行结果传入给后一个程序作为输入,以此类推!

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

  • Agents 代理:决定模型采取哪些行动,执行并且观察流程,直到完成为止。

智谱BigModel平台及GLM模型

  1. Bigmodel平台

Bigmodel是智谱AI面向国内开发者的maas平台,集语言模型、图像模型、视频模型、语音模型等主流多模态、大模型于一体。

这不是重点,重点是让你去这个平台申请并拿到一个API Key,如截图:

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

按照截图所示拿到一个API Key,先保存,后面会用到。

  1. LangChain调用GLM模型

接下来我们编写一个LangChain调用Bigmodel上面GLM大语言模型的例子。

需求: 定义函数,要求有三个参数:提示词,记忆体,api_key,最后调用大模型服务自动实现求1-100和功能

  1. 安装好依赖之后,引入必须要的包。
  2. 封装一个函数get_chat_response,负责调用和处理大模型的问答。
  3. main函数是程序入口,调用测试用例。
<pre><code>
"""
功能:langchain调用
GLM案例日期:2025/11/22
作者:张翠山
"""
# 导入必要的库
from langchain.chains import ConversationChain
from langchain.memory import ConversationBufferMemory
# 导入GLM模型
from langchain_community.chat_models import ChatZhipuAI

#封装调用函数
def get_chat_response(prompt, memory, api_key):    
    model = ChatZhipuAI(model="glm-4", api_key=api_key, temperature=0.7)    
    chain = ConversationChain(llm=model, memory=memory)
    response = chain.invoke({"input": prompt})
    return response["response"]

if __name__ == '__main__':    
    memory = ConversationBufferMemory(return_messages=True)    
    response = get_chat_response(prompt="请帮我计算1到100的类和", memory=memory, api_key="你在bigmodel平台拿到的api_key")    
    print(response)
    
</pre></code>

此时得到以下输出:

AI: 当然可以。1到100的累加和可以用高斯求和公式来计算,即等差数列的求和公式。公式是 ( S = \frac{n(a_1 + a_n)}{2} ),其中 ( S ) 是和,( n ) 是项数,( a_1 ) 是首项,( a_n ) 是末项。

在这个例子中,( n = 100 ),( a_1 = 1 ),( a_n = 100 )。

所以,( S = \frac{100(1 + 100)}{2} = \frac{100 \times 101}{2} = 5050 )。

因此,1到100的累加和是5050。

得到上面输出则说明你的LangChain调用Bigmodel上面的GLM-4返回结果了。

构建你的聊天机器人

经过上面的两步,你已经实现了一个聊天机器人的UI页面,以及通过LangChain框架成功调用igmodel上面的GLM-4模型,现在将上面两部分代码集成、改造即可。

将上诉LangChain调用GLM函数封装成工具类utils.py。

<pre><code>
"""
功能:langchain
调用GLM工具类日期:2025/11/22
作者:张翠山
"""

# 导入必要的库
from langchain.chains import ConversationChain
from langchain.memory import ConversationBufferMemory

# 导入GLM 模型
from langchain_community.chat_models import ChatZhipuAI

# 封装调用函数
def get_chat_response(prompt, memory, api_key):    
    model = ChatZhipuAI(model="glm-4", api_key=api_key, temperature=0.7)    
    chain = ConversationChain(llm=model, memory=memory)
    response = chain.invoke({"input": prompt})
    return response["response"]
    
</pre></code>

UI页面的改造和引入utils.py。

<pre><code>
"""
功能:聊天机器人主程序和入口
日期:2025/11/22
作者:张翠山
"""

import streamlit as st
from utils import get_chat_response
from langchain.memory import ConversationBufferMemory

 # 编写左侧侧边栏设置UI布局
with st.sidebar:    
    api_key = st.text_input("请输入您的Bigmodel API Key", type="password")    
    st.markdown("[获取Bigmodel账号的API Key](https://bigmodel.cn/console/overview)")

 # 编写主页面(聊天框)布局
st.title("GLM聊天机器人")
st.divider()

 # session_state类似于一个字典,暂存历史聊天记录
if "messages" not in st.session_state:
    st.session_state["messages"] = [{"role": "assistant", "content": "你好,我是你的AI助手,请问有什么可以帮助你的?"}]
    st.session_state["memory"] = ConversationBufferMemory(return_messages=True)

 # 遍历会话状态中的消息,显示在聊天框中
for message in st.session_state["messages"]:    
    print("遍历一条聊天消息")    
    st.chat_message(message["role"]).write(message["content"])

 # 添加用户提问聊天框
prompt = st.chat_input("请输入您的问题")
 # 处理用户提问之后的逻辑
if prompt:
     # 判断API Key是否为空,为空则提示输入    
    if not api_key:        
        st.warning("请输入您的Bigmodel API Key")        
        st.stop()
     # 将用户提问追加到会话状态中    
    st.session_state["messages"].append({"role": "user", "content":  prompt})    
     # 这时候还不能触发上面的for循环,所以需要手动显示用户提问    
    st.chat_message("user").write(prompt)
    
    with st.spinner("AI助手正在思考..."):        
         # 调用大模型接口,获取回答        
        res = get_chat_response(prompt, memory=st.session_state["memory"], api_key=api_key)
    
     # 将大模型回答追加到会话状态中    
    st.session_state["messages"].append({"role": "ai", "content": res})    
     # 手动显示大模型回答    
    st.chat_message("assistant").write(res)
    
print(f"历史聊天记录的长度:{len(st.session_state['messages'])}")

</pre></code>
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