Java大模型工程能力必修,LangChain4j实战AI智能体

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一、什么是“大模型工程能力”?

1.1 大模型(Large Language Models, LLMs)

比如:GPT、Llama、通义千问(Qwen)、文心一言等,它们是人工智能中能理解并生成人类语言的模型。

但这些模型本身只是“黑盒子”——你需要通过编程方式调用它们,并把它们集成到你的应用中(比如聊天机器人、智能客服、文档分析等)。

1.2 工程能力 = 把大模型用起来的能力

光会调用 API 不够,还需要:

  • 管理对话历史
  • 构建知识库(RAG)
  • 调用工具(如查天气、数据库)
  • 控制输出格式(JSON、结构化数据)
  • 处理错误和性能优化

这就需要一套框架来帮你高效开发——这就是 LangChain 的价值。


二、LangChain 是什么?

LangChain 是一个开源框架,最早是为 Python 设计的(叫 langchain),用于简化大模型应用的开发。

它的核心思想是:

“把大模型当作一个组件,和其他组件(记忆、工具、文档检索等)组合起来,构建复杂应用。”

后来社区出现了 Java 版本——就是 LangChain4j


三、LangChain4j 是什么?

3.1 定义

LangChain4j 是 LangChain 的 Java 实现,专为 Java/Kotlin 开发者设计,让你在 Java 项目中也能轻松构建基于大模型的智能应用。

GitHub 地址:github.com/langchain4j…
(你可以去看看,目前非常活跃)

3.2 核心目标

  • 让 Java 开发者不用写大量胶水代码就能接入大模型
  • 提供模块化组件:模型、记忆、检索、工具、链(Chain)等
  • 支持主流大模型:OpenAI、Azure OpenAI、Ollama(本地运行 Llama)、Google Vertex AI、阿里通义千问(Qwen)等

四、LangChain4j 的核心概念(新手友好版)

概念说明类比
Model(模型)实际调用的大模型,比如 GPT-4、Qwen就像“大脑”
Prompt(提示词)告诉模型要做什么的指令就像“给大脑下命令”
Memory(记忆)保存对话历史,实现多轮对话就像“短期记忆”
Retriever(检索器)从文档/数据库中查找相关信息就像“查资料”
Tool(工具)让模型能调用外部功能(如查天气、执行代码)就像“手和脚”
Chain(链)把多个步骤串起来(比如:先查资料 → 再回答)就像“工作流程”
Agent(智能体)能自己决定用哪个工具、怎么回答的“智能角色”就像“有自主意识的助手”

五、LangChain4j 能做什么?(举例)

  1. 简单问答机器人

    • 用户问:“Java 是谁发明的?”
    • 程序调用大模型直接回答。
  2. 带记忆的聊天机器人

    • 用户说:“我叫小明。”
    • 下次问:“我叫什么?” → 回答“小明”。
  3. 知识库问答(RAG)

    • 你有一堆公司文档。
    • 用户问:“请假流程是什么?”
    • 系统自动从文档中找相关内容,让大模型总结回答。
  4. 智能助手(能调用工具)

    • 用户问:“今天北京天气怎么样?”
    • 模型自动调用天气 API,获取数据后回答。

六、快速上手:一个 LangChain4j 的 Hello World

步骤 1:添加依赖(Maven)

xml
编辑
<dependency>
    <groupId>dev.langchain4j</groupId>
    <artifactId>langchain4j-open-ai</artifactId>
    <version>0.33.0</version> <!-- 请查看最新版本 -->
</dependency>

如果你想用通义千问(Qwen),可以用 langchain4j-qwen 或通过 OpenAI 兼容 API 接入。

步骤 2:写代码

java
编辑
import dev.langchain4j.model.openai.OpenAiChatModel;
import dev.langchain4j.service.AiServices;

// 定义一个 AI 服务接口
interface Assistant {
    String chat(String message);
}

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创建模型(这里用 OpenAI,你也可以换 Qwen)
        OpenAiChatModel model = OpenAiChatModel.builder()
                .apiKey("你的API_KEY") // 比如 OpenAI 或兼容 API 的 key
                .modelName("gpt-3.5-turbo") // 或 qwen-max 等
                .build();

        // 2. 创建 AI 服务
        Assistant assistant = AiServices.builder(Assistant.class)
                .chatLanguageModel(model)
                .build();

        // 3. 调用
        String answer = assistant.chat("你好,请介绍一下你自己。");
        System.out.println(answer);
    }
}

💡 提示:如果你用的是 通义千问(Qwen) ,阿里云提供了 OpenAI 兼容的 API,所以你可以把 baseUrl 设置为阿里云的 endpoint,照样用这个代码!


七、LangChain4j 适合谁学?

  • 你会 Java(哪怕只是基础)
  • 想在 Java 项目中集成大模型(而不是只用 Python)
  • 想做企业级应用(Java 在后端、金融、电商等领域仍是主流)

八、学习建议(新手路线)

  1. 先学会调用一个大模型(如上面的 Hello World)
  2. 加上记忆功能(实现多轮对话)
  3. 尝试 RAG(上传 PDF/文本,让它回答里面的问题)
  4. 玩转 Agent + Tool(让它自动查天气、算数学题)
  5. 结合 Spring Boot,做成 Web 服务

九、常见问题

Q:LangChain4j 和 Python 的 LangChain 一样吗?
A:理念一样,API 设计风格不同。LangChain4j 更符合 Java 习惯(比如用 Builder、接口、强类型)。

Q:支持国产大模型吗?
A:支持!除了 OpenAI,还支持:

  • Ollama(本地跑 Llama、Qwen 等)
  • 阿里通义千问(Qwen) via OpenAI 兼容 API
  • 百度文心、讯飞星火等可通过自定义 ChatLanguageModel 接入

Q:性能怎么样?
A:纯 Java,无反射滥用,性能良好。适合企业部署。


十、总结

你学到的说明
✅ LangChain4j 是 Java 版的 LangChain专为 Java 开发者打造
✅ 它帮你简化大模型应用开发不用手写一堆 HTTP 请求和 JSON 解析
✅ 核心组件:模型、记忆、工具、链、Agent像搭积木一样构建智能应用
✅ 你可以用它接通义千问、GPT、Llama 等灵活切换后端模型
✅ 从 Hello World 开始,逐步进阶完全适合新手

如果你想,我可以:

  • 给你一个 完整的 Spring Boot + LangChain4j + Qwen 示例
  • 教你如何 本地运行 Qwen 并接入 LangChain4j(用 Ollama)
  • 带你做一个 带知识库的客服机器人

只要告诉我你的兴趣方向 😊

要不要现在就做一个“用通义千问回答问题”的 Java 小程序?