本文系统讲解如何基于 LangGraph 框架搭建可落地的 Agent 工作流,涵盖工作流核心逻辑拆解、Tavily 搜索引擎工具集成、状态定义与动态重规划功能实现全流程。结合 DeepSeek 大模型与 Tavily 实时搜索能力,从环境配置、代码编写到效果验证,为新手程序员提供一站式指导,帮你快速掌握复杂任务智能 Agent 的构建方法。

1 、Agent工作流

先明确核心定义:

Agent 工作流是指多个智能体(Agent)遵循预设逻辑顺序与协作规则,借助各类工具完成复杂任务的闭环流程体系。不同于单一 AI 调用,Agent 工作流具备 “自主决策” 能力,是构建智能应用的核心框架。

LangGraph(LangChain 生态核心组件)实现 Agent 工作流的核心特点:

  • 智能规划:LLM 将复杂任务(如 “分析 2025 年新能源汽车销量趋势”)拆解为可执行的小步骤,明确每一步的目标与执行路径;
  • 工具执行:调用外部工具(搜索引擎、数据库、API 等)完成具体任务,支持权限管控与工具调用校验;
  • 反思迭代:每步执行后自动评估结果是否符合预期,若未达标则动态调整计划,直到完成目标;
  • 状态留存:全程记录任务输入、执行步骤、中间结果,支持断点续跑与流程追溯(新增特性)。

简言之,Agent 工作流的核心是 “先规划、再执行、常复盘”,完成单步任务后可根据实际结果调整后续计划,而非按固定脚本执行。
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2、 Tavily工具

Tavily是一个为大型语言模型(LLMs)和检索增强生成(RAG)优化的搜索引擎,旨在提供高效、快速且持久的搜索结果。本案例中我们需要申请Tavily API Key。

  • Tavily 官网:https://www.tavily.com/
  • Tavily API:Tavily API是一款专为AI应用设计的实时搜索引擎接口,提供高速、准确且事实性的搜索结果,支持每月1000次免费查询,并可通过Python集成到LangChain等框架中。

3、 LangGraph构建Agent工作流

3.1 安装工具包

首先我们需要安装所需的软件包。以下是安装LangGraph的步骤:

pip install --quiet -U langgraph langchain-community langchain-openai tavily-python

3.2 导入LangGraph和LangChain模块

在使用LangChain之前,需要导入LangChain x OpenAI集成包,并设置API密钥作为环境变量或直接传递给OpenAI LLM类,本案例使用的是DeepSeek模型。

首先,获取DeepSeek的API密钥(需要购买),当然也可以使用阿里百炼模型模型创建账户并申请API来获取。然后,可以将API密钥设置为环境变量,方法如下:

import os

from langchain import hub

from langchain_deepseek import ChatDeepSeek

from langgraph.prebuilt import create_react_agent

from langchain_community.tools.tavily_search import TavilySearchResults

# 设置TAVILY和DeepSeek API

os.environ["DEEPSEEK_API_KEY"] = "替换DeepSeek API"

os.environ["TAVILY_API_KEY"] = "替换第二步申请的Tavily API"

以上是关于LangGraph和LangChain模块的导入,以及TAVILY和DeepSeek的API设置。

3.3 创建智能代理执行器

首先从LangChain Hub获取预定义的prompt模板,结合Tavily搜索工具和DeepSeek语言模型,完成REACT代理执行器。

# 1. 从langchain的hub获取prompt的模板

prompt = hub.pull("zhang1career/react-agent-executor")

prompt.pretty_print()

# 2. 创建TavilySearchResults工具,设置最大结果数为1

tools = [TavilySearchResults(max_results = 1)]

# 3. 选择llm

llm = ChatDeepSeek(

    model="deepseek-chat",

    api_key=os.getenv("DEEPSEEK_API_KEY"),

)

# 4. 创建一个REACT代理执行器,使用指定的LLM和工具,并应用从Hub中获取的prompt 

agent_executor = create_react_agent(llm, tools,prompt=prompt)

3.4 定义状态和规划步骤

定义状态和规划步骤的目的在于指导任务执行。通过PlanExecute类存储任务的输入、计划、过往步骤和响应,提供任务执行的完整状态记录。Plan类则用于描述未来要执行的计划,明确按顺序排列的步骤。此外,创建了planner_prompt提示模板,用于生成简单、逐步且独立的任务计划,确保每一步包含必要信息,最终直接得出答案。

import operator

from pydantic import BaseModel, Field

from typing import Annotated, List, Tuple, TypedDict,Literal

from langchain_core.prompts import ChatPromptTemplate

# 定义一个TYpeDict类 PlanExecute , 用于存储输入、计划、过去的步骤和响应

class PlanExecute(TypedDict):

    input: str

    plan:List[str]

    past_steps:Annotated[List[Tuple], operator.add]

    response:str

# 定义一个plan模型类, 用于描述未来要执行的计划

classPlan(BaseModel):

    """未来要执行的计划"""

    steps:List[str] = Field(

        description="需要执行的不同步骤,应该按顺序排列"

    )

# 创建一个计划生成的提示模板

planner_prompt = ChatPromptTemplate.from_messages(

    [

        (

            "system",

            """对于给定的目标,提出一个简单的逐步计划。这个计划应该包含独立的任务,如果正确执行将得出正确答案,不要添加任何多余的步骤,最后一步的结果应该是最终答案。确保每一步都有所有必要的信息 - 不要跳过步骤。"""

        ),

        ("placeholder","{messages}")

    ]

)

# 使用指定的提示词模板创建一个计划生成器,使用deepseek模型

planner = planner_prompt|ChatDeepSeek(

   model="deepseek-chat",

    api_key=os.getenv("DEEPSEEK_API_KEY"),

).with_structured_output(Plan)

3.5 重新规划步骤

现在让我们考虑创建规划步骤。 这将使用函数调用来创建计划,并实现了任务的重新规划功能。

from typing import Union

# 定义一个响应模型类,用于描述用户的响应

class Response(BaseModel):

    """用户响应"""

    response: str

# 定义一个行为模型类,用于描述要执行的行为,该类继承自BaseModel

class Act(BaseModel):

    """要执行的行为"""

    action: Union[Response,Plan] = Field(

        description="要执行的行为, 如果要回应用户,使用Response,如果需要进一步使用工具获取答案,使用Plan。"

    )

# 重新规划步骤提示词 

replanner_prompt = ChatPromptTemplate.from_template(

    """对于给定的目标,提出一个简单的逐步计划。这个计划应该包含独立的任务,如果正确执行将得出正确答案,不要添加任何多余的步骤,最后一步的结果应该是最终答案。确保每一步都有所有必要的信息 - 

    你的目标是:

    {input}

    你的原计划是:

    {plan}

    你目前已完成的步骤是:

    {past_steps}

    相应的更新你的计划,如果不需要更多的步骤并且可以返回给用户,那么就这样响应。如果需要,填写计划。只添加仍然需要完成的步骤,不要返回已完成的步骤

    """

)   

# 使用指定的提示模板创建一个重新计划生成器,使用deepseek

replanner = replanner_prompt|ChatDeepSeek(

   model="deepseek-chat",

    api_key=os.getenv("DEEPSEEK_API_KEY"),

).with_structured_output(Act)

3.6 创建工作流图

接下来,我们基于Langgraph框架的异步工作流,用于处理复杂任务的规划、执行和动态调整。它通过定义异步函数分别负责生成计划、执行步骤和重新规划任务,构建了一个完整的任务处理流程。

import asyncio

asyncio.set_event_loop_policy(asyncio.WindowsSelectorEventLoopPolicy())

# 定义一个异步函数

async def main():

    # 定义一个异步函数,用于生成计划步骤

    async def plan_step(state: PlanExecute):

        plan = awaitplanner.ainvoke({"messages": [("user", state["input"])]})

        return {"plan": plan.steps}

    # 定义一个异步函数执行步骤

    async def execute_step(state: PlanExecute):

        plan = state["plan"]

        plan_str = "\n".join(f"{i+1}.{step}"fori, stepinenumerate(plan))

        task = plan[0]

        task_formatted = f"""对于一下计划:

         {plan_str}\n\n你的任务执行第{1}步,{task}.

           """

        agent_response = awaitagent_executor.ainvoke(

            {"messages":[("user", task_formatted)]}

        )

        return {"past_steps": state["past_steps"]+[(task, agent_response["messages"][-1].content)]}

    # 定义一个异步函数,用于重新计划步骤

    async def replan_step(state: PlanExecute):

        output = awaitreplanner.ainvoke(state)

        if isinstance(output.action, Response):

            return {"response": output.action.response}

        else:

             return {"plan":output.action.steps}

    # 定义一个函数用于判断是否结束

    def should_end(state: PlanExecute)->Literal["agent","__end__"]:

        if("response"instateandstate["response"]):

            return"__end__"

        else:

            return"agent"

    from langgraph.graph import StateGraph, START

    # 创建一个状态图,初始化PlanEexecute

    workflow = StateGraph(PlanExecute)

    # 添加计划节点

    workflow.add_node("planner",plan_step)

    # 添加执行步骤节点

    workflow.add_node("agent", execute_step)

    # 重新计划节点

    workflow.add_node("replan", replan_step)

    # 从开始到计划节点的边

    workflow.add_edge(START, "planner")

    # 设置从计划到代理节点的边

    workflow.add_edge("planner", "agent")

    # 设置从代理到重新计划节点的边

    workflow.add_edge("agent","replan")

    # 添加条件边,用于判断下一步操作

    workflow.add_conditional_edges(

        "replan",

        should_end,

    )

    app = workflow.compile()

    graph_png = app.get_graph().draw_mermaid_png()

    with open("agent_workflow.png", "wb") as f:

        f.write(graph_png)

    # 设置配置,递归限制为50次

    config = {"recursion_limit":50}

    inputs = {"input":"2025年WTT乒乓球男单冠军是是谁?请用中文回答"}

    asyncfor event in app.astream(inputs, config=config):

        for k,v in event.items():

            if k!="__end__":

                print(v)

asyncio.run(main())

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