LangChain Overview —从 LLM 到 Agent 的应用开发框架
一、概述
随着大预言模型的出现,使其迅速成为 AI 应用开发的核心技术。过去的软件开发主要依赖:
- 明确的业务规则
- 固定的流程
- 确定性的代码逻辑
而 LLM 带来了完全不同的开发模式:通过自然语言,让机器具备理解、推理和生成能力。但是,一个真正可用的 AI 应用,并不是简单调用一次 LLM API 就可以完成。
例如一个企业智能客服,需要:
- 理解用户问题
- 查询订单数据库
- 检索企业知识库
- 调用业务接口
- 根据结果进行判断
- 执行后续操作
这已经不再是简单的文本生成,而是一个能够感知环境、规划任务、调用工具并完成目标的智能系统。这也是 Agent(智能体)出现的原因。而 LangChain 正是目前构建 LLM Agent 最成熟、生态最完善的通用框架之一。
二、Agent的目标

三、Agent是什么
LangChain 官方提出:
Agent = Model + Harness
这是理解 LangChain 最重要的概念。
Model
Model 指:提供推理能力的大语言模型。
例如:
- GPT
- Claude
- Gemini
- Qwen
可以理解为:
Model = 大脑
Harness
Harness 可以理解为:围绕模型运行的一套控制系统。
它负责:
- 给模型提供上下文
- 管理工具调用
- 控制执行流程
- 保存状态
- 约束输出
可以理解为:
Harness = 身体 + 神经系统
因此:
LLM 是一匹脱缰的野马,而 Harness 正是套在其身上的马具,使得原本强大却不受控的生成能力被约束方向、注入记忆与工具调用,转化为能稳定规划、可靠执行复杂任务的可用智能体。
而 LangChain 做的事情,就是帮助开发者构建这个 Harness。
四、Harness 包含什么?
一个 Agent Harness 通常包含的内容如图所示:

五、为什么要用LangChain
如果直接开发 Agent,需要自己处理:
- 不同模型 API 差异
- Prompt 管理
- Tool 调用协议
- 消息格式
- Agent 循环
- 状态管理
LangChain 对这些能力进行了抽象。
它提供:
- 统一模型接口
- Prompt管理
- Tool系统
- Agent运行机制
- Memory管理
- RAG支持
- Workflow编排
开发者可以通过组合组件快速构建 AI 应用。
例如:
agent = create_agent(
model="gpt-5",
tools=[
search_tool,
database_tool
]
)
一个具备工具调用能力的 Agent 就创建完成。
六、LangChain 核心组件
| 组件 | 作用 | Agent中的角色 |
|---|---|---|
| Models | 统一封装 GPT、Claude、Gemini 等模型接口 | 大脑 |
| Messages | 定义 user/assistant/tool 等消息结构 | 对话消息协议 |
| Tools | 连接外部 API、数据库、函数 | 手脚 |
| Structured Output | 约束 JSON、Schema 等输出格式 | 输出控制 |
| Streaming | Token 流式输出 | 实时响应 |
| Event Streaming | 监听 Agent 执行事件 | 可观测能力 |
| Short-term Memory | 保存当前会话状态 | 短期记忆 |
| Agents | 管理决策循环和工具调用 | 核心运行器 |
七、LangChain、LangGraph、Deep Agents、LangSmith 的关系

| 组件 | 作用 | 类似 |
|---|---|---|
| LangChain | 提供基础组件 | 基础组件库 |
| LangGraph | 控制复杂流程 | 工作流引擎 / 状态机 |
| Deep Agents | 高级 Agent 架构 | 企业级设计模式 |
| LangSmith | 监控和管理 | APM + DevOps 平台 |
这四个组件可以理解为 LangChain 生态中,从“构建 LLM 应用”到“构建复杂 Agent 系统”,再到“生产环境管理”的完整技术体系。
1. LangChain:构建 LLM 应用的基础框架
LangChain 是整个生态的基础。它解决的问题是如何快速把 LLM、Prompt、工具、数据源组合成一个应用。
LangChain 提供:
- Model 封装
- Prompt 管理
- Tool 接入
- Memory
- Chain
可以理解为:LangChain 提供了构建 Agent 的“零件库”。
2.LangGraph:负责复杂流程编排
LangGraph 是建立在 LangChain 之上的 Agent 工作流编排框架,主要用于解决复杂 Agent 应用中的流程控制问题。
在简单场景下,使用 LangChain 的 Chain 可以将多个步骤串联起来:
输入 → 处理 → 调用模型 → 输出
但是随着 Agent 能力增强,业务流程会变得更加复杂,例如:
- 需要保存和维护执行状态
- 需要根据结果进行条件判断
- 需要循环执行任务
- 需要人工参与决策
- 需要多个 Agent 协同完成任务
传统 Chain 基于线性的流程模型,难以描述这种动态、复杂的执行过程。
这时候就需要使用 LangGraph。
LangGraph 的核心定位
LangGraph 本质上是一个基于图结构(Graph)的 Agent 工作流引擎。
它将 Agent 执行流程抽象成:
- 节点(Node):表示具体执行任务,例如调用 LLM、执行工具、处理数据等。
- 边(Edge):表示节点之间的流转关系,定义执行顺序。
- 状态(State):保存整个 Agent 工作过程中的上下文信息。
通过图结构,Agent 不再局限于固定的线性流程,而可以实现:
┌─────────┐
↓ │
开始 → 分析 → 执行 → 检查
↑ │
└─ 修改 ──┘
这种带有循环、判断和状态变化的流程,就是 LangGraph 擅长解决的问题。
3. Deep Agents:高级 Agent 的工程模式
Deep Agents 可以理解为:基于 LangChain + LangGraph 总结出来的一套构建复杂 Agent 的最佳实践。
Deep Agents 关注:
- 任务规划 Planning
- 子任务拆解
- Deep Agents 可以理解为基于 LangChain + LangGraph 总结出来的一套构建复杂 Agent 的工程实践。
普通 Agent 更多关注「如何调用大模型和工具」,而 Deep Agents 关注的是如何让 Agent 像一个真正的智能助手一样完成复杂任务。
当任务变复杂时,Agent 不仅需要回答问题,还需要:
- 进行任务规划(Planning)
- 拆解复杂目标
- 调度多个子 Agent 协同工作
- 保存长期记忆
- 根据执行结果进行自我反思和优化
- 操作文件和项目资源
- 支持长时间运行任务
因此,Deep Agents 更像是一套高级 Agent 的架构模式,帮助开发者构建能够自主规划、持续执行和协作完成复杂任务的智能系统。
4. LangSmith:Agent 的生产管理平台
- Tracing(链路追踪)
LangSmith 可以看到完整过程。对于一次用户请求,能够查看从prompt到最终答案的整个链路。
- Evaluation(评估)
用于比较不同 Prompt、模型或流程的效果。
例如:
Prompt A:准确率 82%
Prompt B:准确率 91%
帮助优化 Agent。
- Monitoring(生产监控)
可以查看:
- 请求量
- 延迟
- Token 消耗
- 错误率
八、总结
从广义上来讲,LangChain 指的是整个 LangChain 生态体系,它不仅包含用于构建 Agent 的核心框架,还包括:
- LangChain:用于构建 LLM 应用和 Agent 的开发框架;
- LangGraph:用于构建复杂、有状态 Agent 工作流的编排框架;
- LangSmith:用于 Agent 调试、追踪和评估的平台;
- Deep Agents:基于 LangChain 构建的更高层次、开箱即用的 Agent 解决方案。
而从狭义上来讲,LangChain 指的是核心开发框架,它通过提供 Model、Prompt、Messages、Tools、Memory、Agents 等基础抽象,让开发者能够更加方便地将大语言模型接入实际业务场景。
过去,我们更多关注:如何让模型生成更准确、更自然的内容。
而 Agent 时代关注的是:如何让模型能够理解目标、调用工具、执行任务,并稳定完成复杂工作。
LLM 提供了强大的推理和生成能力,是 Agent 的智能核心;而 LangChain 则负责构建围绕 LLM 的工程化能力,让模型能够连接外部工具、管理上下文、执行复杂流程。
LLM 提供智能,而 LangChain 提供让智能能够稳定运行的工程化框架。
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