#LangChain#AI Agent#Python
基于 LangChain 实战构建入门级 AI Agent
2026-05-23·10 min read·--- viewsLearning
基于 LangChain 全家桶,实战构建入门级 AI Agent
📚 课程概述
本课程是一套完整的 LangChain 生态系统学习路径,涵盖从基础环境搭建到高级多代理系统开发的全流程。通过 27 个小项目,你将掌握:
- ✅ LangChain 核心:模型调用、提示词工程、工具系统、Agent 架构
- ✅ RAG 系统:语义搜索、向量存储、检索增强生成
- ✅ LangGraph:状态化工作流、图 API、函数式 API、时间旅行
- ✅ 多代理系统:子代理、代理交接、路由器、自定义工作流
- ✅ Deep Agents:深度研究代理、沙箱执行、技能系统
- ✅ 可观测性:Langfuse 监控、测试评估、生产部署
🗂️ 课程目录
第一阶段:基础入门(Lesson 01-04)
| 课程 | 主题 | 核心内容 |
|---|---|---|
| Lesson 01 | 环境搭建与快速入门 | LangChain 生态概述、安装配置、Hello World、基础 LLM 调用 |
| Lesson 02 | 模型与消息 | Chat Models vs LLM Models、Message 类型、结构化输出、工具调用 |
| Lesson 03 | 工具高级用法 | 工具定义与装饰器、内置/自定义工具、错误处理、流式输出 |
| Lesson 04 | 提示词工程 | 静态/动态提示词模板、Pre/Post-model hooks、中间件系统 |
第二阶段:LangChain 核心应用(Lesson 05-08)
| 课程 | 主题 | 核心内容 |
|---|---|---|
| Lesson 05 | Agent 基础 | Agent 概念、create_agent API、ReAct 模式、状态管理 |
| Lesson 06 | RAG 系统构建 | PDF 处理、嵌入模型、向量存储、检索器设计、RAG Agent |
| Lesson 07 | SQL Agent | 数据库连接、安全查询、人类介入审核、自定义 SQL Agent |
| Lesson 08 | 上下文工程 | 静态/动态上下文、跨对话 Store、生命周期管理 |
第三阶段:记忆系统(Lesson 09-10)
第四阶段:LangGraph 深度掌握(Lesson 11-14)
| 课程 | 主题 | 核心内容 |
|---|---|---|
| Lesson 11 | LangGraph 基础 | 节点与边、StateGraph、MessageGraph、函数式 API |
| Lesson 12 | 图的高级用法 | 子图嵌套、时间旅行、状态快照/回滚、中断机制 HITL |
| Lesson 13 | 持久化与流式 | Checkpointer 系统、事件流、实时更新、前端集成 |
| Lesson 14 | LangGraph 实战 | 自定义 RAG Agent、自定义 SQL Agent、细粒度控制 |
第五阶段:多代理系统(Lesson 15-19)
| 课程 | 主题 | 核心内容 |
|---|---|---|
| Lesson 15 | 多代理基础 | 子代理概念、个人助理案例、代理分解与委托 |
| Lesson 16 | 代理交接 | 客户支持工作流、状态转换、多阶段处理 |
| Lesson 17 | 路由器 | 多源知识库、查询路由、动态路由决策 |
| Lesson 18 | 工具系统 | SQL 助理案例、渐进式技能加载、按需上下文 |
| Lesson 19 | 自定义工作流 | 代理与自定义流程混合、复杂业务逻辑 |
第六阶段:Deep Agents 框架(Lesson 20-25)
| 课程 | 主题 | 核心内容 |
|---|---|---|
| Lesson 20 | Deep Agents 概述 | create_deep_agent API、内置工具/规划/子代理、研究 workflow |
| Lesson 21 | Backend 系统 | StateBackend、FilesystemBackend、StoreBackend、SandboxBackend |
| Lesson 22 | 子代理系统 | subagents 预定义配置、task 临时委托、多代理协作 |
| Lesson 23 | 技能系统 | skills 技能详解、backend 配合、个性化助手 |
| Lesson 24 | 记忆与权限 | permissions、短期/长期记忆、interrupt_on、HITL |
| Lesson 25 | ACP 与 MCP 协议 | Agent Client Protocol、Model Context Protocol、工具拦截器、多模态 |
第七阶段:可观测性与测试(Lesson 26)
| 课程 | 主题 | 核心内容 |
|---|---|---|
| Lesson 26 | Langfuse 可观测性 | CallbackHandler 注入、Trace 查看、Token 监控、Prompt 版本管理 |
第八阶段:部署与 UI(Lesson 27)
| 课程 | 主题 | 核心内容 |
|---|---|---|
| Lesson 27 | Agent Chat UI | 安装使用、课程总结、生产部署 |
🚀 快速开始
1. 环境准备
# 安装 Python 3.10+(如未安装)
brew install python
# 创建虚拟环境
brew install uv
uv init
uv venv
source .venv/bin/activate
# 安装依赖
uv pip install langchain langchain-openai langgraph
2. 配置环境变量
创建 .env 文件(项目根目录已提供模板):
OPENAI_API_KEY=your_openai_api_key
# 根据需要添加其他 API Key
LANGFUSE_PUBLIC_KEY=your_langfuse_public_key
LANGFUSE_SECRET_KEY=your_langfuse_secret_key
LANGFUSE_HOST=https://cloud.langfuse.com
3. 运行课程示例
# 运行第一课
python lesson01_environment_and_quickstart.py
# 运行任意课程
python lessonXX_课程名称.py
📖 学习路径建议
初学者路径(预计 8-12 周)
- 第 1-2 周:完成 Lesson 01-04,掌握基础概念
- 第 3-4 周:完成 Lesson 05-08,构建第一个 RAG 和 SQL Agent
- 第 5-6 周:完成 Lesson 09-14,深入 LangGraph 和记忆系统
- 第 7-8 周:完成 Lesson 15-19,实现多代理协作
- 第 9-10 周:完成 Lesson 20-25,掌握 Deep Agents 框架
- 第 11-12 周:完成 Lesson 26-27,部署可观测的生产系统
进阶路径(预计 4-6 周)
- 跳过基础概念,直接从 Lesson 05 开始
- 重点学习 LangGraph(Lesson 11-14)和多代理系统(Lesson 15-19)
- 深入 Deep Agents(Lesson 20-25)进行高级应用开发
🛠️ 核心技术栈
| 技术 | 用途 | 版本要求 |
|---|---|---|
| LangChain | AI 应用框架 | 0.3+ |
| LangGraph | 状态化工作流 | 0.2+ |
| Deep Agents | 深度研究代理 | 最新 |
| Langfuse | 可观测性与监控 | 最新 |
| OpenAI API | LLM 服务提供商 | gpt-4o / gpt-3.5-turbo |
📂 项目结构
langchain_course/
├── lesson01_environment_and_quickstart.py # 环境搭建
├── lesson02_models_and_messages.py # 模型与消息
├── lesson03_tools_advanced.py # 工具高级用法
├── ...
├── lesson27_final_agent_chat_ui.py # 最终项目
├── langchain_course_curriculum.md # 详细课程大纲
├── memory/ # 记忆系统示例数据
├── skills/ # 技能系统示例
├── skills-sub/ # 子代理技能
├── local_auth_project/ # 本地认证项目
└── bing-cn-mcp-server/ # MCP 服务器示例
💡 学习建议
✅ 最佳实践
- 动手实践:每节课都有代码示例,务必亲自运行和修改
- 循序渐进:按照课程顺序学习,前期基础决定后期上限
- 记录笔记:建议为每个模块编写学习笔记和总结
- 调试优先:遇到问题先使用
print()或调试工具理解执行流程 - 查阅文档:培养查阅官方文档的习惯,这是最重要的学习能力
⚠️ 常见陷阱
- 不要跳过环境配置直接运行代码
- 不要忽视提示词工程的基础练习
- 不要在未理解单代理的情况下直接进入多代理
- 不要忘记配置
.env文件中的 API Key
🔗 参考资源
📝 课程大纲
详细的课程大纲和模块说明请参考:langchain_course_curriculum.md
🤝 贡献与反馈
如果你在学习过程中发现问题或有改进建议,欢迎:
- 提交 Issue 描述问题
- 提交 Pull Request 修复 bug
- 分享学习经验和最佳实践
📄 许可证
本项目 Fork / 参考自以下开源项目:https://github.com/yaoqin5588/langchain_course。 在学习与调试过程中,对部分代码和内容进行了修改与补充,仅用于个人学习与实践。如涉及转载,请参考原项目说明。
◆AI Assistant
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