LangGraph 三要素深度解析:大模型工作流构建指南,AI架构设计实例解析!
本文介绍了如何利用LangGraph构建AI工作流,通过状态机、节点和边三个核心要素实现复杂流程的抽象化。文章以交友流程为例,展示了如何用LangGraph将LLM和工具整合到每个步骤中,使工作流清晰可维护。通过代码示例详细讲解了State(共享数据结构)、Node(执行函数)和Edge(流程控制)的用法,并强调LangGraph本质上是一个图处理引擎。最后指出AI人才需求激增,并提供了大模型学习
身为 AI 工程师,为了帮他,当然是画个流程图啊!

交女朋友要分步骤,每个步骤都有单一目的。 如果失败也没关系,流程上我们退回去反省一下,再接再厉
「… 这 TM? 一点都不实际 ”
有道理,一定是因为没有用 LangGraph 的关系!
用了 LangGraph 一切都实际了起来!

用 LangGraph 把每个步骤都接上 LLM 或者是 Tool(搜索), 要流程有流程,要行动有行动 ,这就是交友 agent 。
为什么要 LangGraph?
当你的产品需要一些流程、步骤,用 LangGraph 搭配 LangChain
- • 能够实现 workflow / Agent 搭建
- • 轻易把 LLM 引入每个步骤当中
- • 把流程抽象出来,好维护。 把每一个复杂的步骤封装起来。
可是,LangGraph 怎么做到呢? 有三个要素!
LangGraph 是什么?
LangGraph 三要素:
- • State: 状态机,如同变量表
- • Node: 干活 / 函数
- • Edge:流程控制
太抽象? 给个简单例子
# **State**class MyState(TypedDict): # from typing import TypedDict i: int j: int# Functions on **nodes**def fn1(state: MyState): print(f"Enter fn1: {state['i']}") return {"i": 1}def fn2(state: MyState): i = state["i"] return {"i": i+1}# Conditional **edge** functiondef is_big_enough(state: MyState): if state["i"] > 10: return END else: return "n2"# The Graph! The "Program" !!workflow = StateGraph(MyState)workflow.add_node("n1", fn1)workflow.add_node("n2", fn2)workflow.set_entry_point("n1")workflow.add_edge("n1", "n2")workflow.add_conditional_edges( source="n2", path=is_big_enough)# Compile, and then rungraph = workflow.compile()r = graph.invoke({"i": 1000, "j": 123})print(r)
```这个 graph 的可视化执行过程:

最后输出:
```plaintext
{'i': 11, 'j': 123}
跟单纯写 python 程序的不同,LangGraph 能够让每一个「步骤」都很复杂, 引入 LLM 跟工具的处理,把「流程」抽象出来 ,变得干净好维护。
Graph 像是一个子程序
在这个例子 MyState 其实是一个字典,先知道这样,后面有更多解释。
1. Node 节点
fn1 跟 fn2 两个 function,因为他们由 add_node() 绑在节点上 – 前面说了 Node 就是在干活,可以理解为具体的打工人。
何谓干活? 通常是「改变 state」,当然也可以是具体的某个事情,比如读取文件、写文件等。
def fn1(state: MyState): print(f"Enter fn1: {state['i']}") return {"i": 1}def fn2(state: MyState): i = state["i"] return {"i": i+1}
-
• 想象 state (状态) 是属于这个 graph 的「变量表」。
-
•
fn1先打印传入的 state; 回传{“i”: 1}代表「不管 state 的 i 以前是多少,现在覆盖掉,变成 1 -
• 同理,
fn2把 state 的 i 加上 1 以后回传,代表「state 里面的 i 多加 1 -
• 注意
state[“i”]是这个 graph 里面的变数,在其他节点的 function 也能存取。
光是定义 function 不够,还要绑到 graph 上,给每个 node 一个名字:
workflow.add_node("n1", fn1)workflow.add_node("n2", fn2)
2. Edge 边
执行顺序呢? 这就是 “edge” 控制了:从一个点有方向地连到另一个点
workflow.set_entry_point("n1")workflow.add_edge("n1", "n2")workflow.add_conditional_edges( source="n2", path=is_big_enough)
-
•
set_entry_point()指定从哪个 node 开始执行 -
•
add_edge(“n1”, “n2”)表示当 n1 执行完以后,下一步就交给 n2 执行 -
• 条件判断用
.add_conditional_edges()实现,等价于程序里的“if”。它需要至少两个参数 -
• source 表示起点
-
• path 是一个 function 决定下一步给谁:看他回传的字串代表哪个 node。
-
• 示例代码中
is_big_enough这个函数,去看 state 变量表里的 i 有没有大于 10,没有的话就回传 “n2”,也就是下一棒再交给自己。 大于 10 的话就结束( END)
def is_big_enough(state: MyState): if state["i"] > 10: return END else: return "n2"
所以整个 Graph 看起来像个子程序! 把 workflow 当作代码、state 当作变量表,compile 编译成执行文件:
graph = workflow.compile()r = graph.invoke({"i": 1000, "j": 123})print(r)
- • 整个 graph 需要
.compile()才是一个能执行的 graph。 而 Compile 之后,后加的 node/edge 不会反映在上面 - •
.invoke()是输入初始的 state 去执行; 输出是最后的 state - • 虽然所有节点都没碰触 j – 也就是回传的都是 partial state ,但 state 的 schema 是 TypeDict, 里面有定义 j,所以如果初始有给 j 值,也会一直保留,最后的输出会有 j
Enter fn1: 1000{'i': 11, 'j': 123}
对了,有没有发现: 示例代码完全没 AI 模型 。LangGraph 本质上就是个 “graph processing” engine 而已!
3. State 状态
State 是一个共享的数据结构,在 graph 的节点之间传递和更新,在上面的代码中我们已经看到了,节点函数 fn1、fn2 可以读取 state 并进行修改
class MyState(TypedDict): i: int j: int...def fn2(state: MyState): i = state["i"] return {"i": i+1}
核心特性

State 就像是一个在图中流动的"数据包",每个节点都可以检查它、修改它,然后传递给下一个节点。这种设计让复杂的 AI 工作流变得清晰可维护。
最后唠两句
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