大模型实战教程 | LangGraph+MCP+ReactAgent构建智能代理系统,从入门到实战!
文章详细介绍如何使用LangGraph+MCP+ReactAgent技术组合构建智能代理系统。LangGraph提供智能体框架和执行机制,MCP实现外部服务接入,ReAct Agent支持推理与行动。文章展示了核心代码实现,包括环境配置、处理类和关键点,如checkpointer实现多轮对话记忆,running_tasks实现任务管理。项目提供多种MCP调用方式,支持不同业务场景,为大模型应用开发提供完整解决方案。
引言
LangGraph+MCP+ReactAgent技术组合,构建智能代理(Agent)系统。
LangGraph 提供了智能体的框架和执行机制。 MCP 提供了外部服务的接入能力,支持调用外部工具和数据源。 ReAct Agent 提供了推理和行动的机制,支持智能体的自主决策和任务执行。
实现效果


核心技术栈
- LangGraph
LangGraph 是一个用于构建和运行智能代理的框架,支持并行、分支和循环执行任务,相比传统的线性执行方式更为高效和灵活 。LangGraph 提供了丰富的功能,如任务调度、记忆管理、工具调用等,支持构建复杂的智能体系统 。
- MCP(Model Context Protocol)
MCP 是一种定义 AI 助手行为的标准协议,用于管理模型状态和交互逻辑。它支持多种服务端工具的集成,例如高德地图 MCP Server,允许开发者通过标准接口调用外部服务 。MCP 与 LangGraph 的集成使得开发者能够轻松地将外部服务集成到智能体中,提升系统的灵活性和可扩展性 。
- ReAct Agent
ReAct Agent 是一种基于推理与行动结合的智能体模型,通过迭代推理和行动来解决复杂问题。ReAct Agent 的核心思想是通过“Thought→Action→Observation”循环迭代,逐步逼近问题答案 。ReAct Agent 与 LangGraph 的结合,使得智能体能够更高效地处理复杂任务,提升推理和决策能力 。
✨ 项目环境
- **Python 3.11+**:主要编程语言
- Sanic:Python WEB服务器框架
- McpHub:MCP集成管理工具
- MCP: MPCP Python客户端
- Langchain: 连接LLM与工具,链式编排任务
- LangGraph: 图结构控制复杂智能体流程
核心代码
- 核心处理类
❝
初始化方法构建大模型组件、注意通义官方api扩展参数不支持
classLangGraphReactAgent:
"""
基于LangGraph的React智能体,支持多轮对话记忆
"""
def__init__(self):
# 校验并获取环境变量
required_env_vars = [
"MODEL_NAME",
"MODEL_TEMPERATURE",
"MODEL_BASE_URL",
"MODEL_API_KEY",
"MCP_HUB_COMMON_QA_GROUP_URL",
]
for var in required_env_vars:
ifnot os.getenv(var):
raise ValueError(f"Missing required environment variable: {var}")
self.llm = ChatOpenAI(
model=os.getenv("MODEL_NAME", "qwen-plus"),
temperature=float(os.getenv("MODEL_TEMPERATURE", 0.75)),
base_url=os.getenv("MODEL_BASE_URL", "https://dashscope.aliyuncs.com"),
api_key=os.getenv("MODEL_API_KEY"),
# max_tokens=int(os.getenv("MAX_TOKENS", 20000)),
top_p=float(os.getenv("TOP_P", 0.8)),
frequency_penalty=float(os.getenv("FREQUENCY_PENALTY", 0.0)),
presence_penalty=float(os.getenv("PRESENCE_PENALTY", 0.0)),
timeout=float(os.getenv("REQUEST_TIMEOUT", 30.0)),
max_retries=int(os.getenv("MAX_RETRIES", 3)),
streaming=os.getenv("STREAMING", "True").lower() == "true",
# 将额外参数通过 extra_body 传递
extra_body={},
)
# 构建MCP客户端
self.client = MultiServerMCPClient(
{
"mcp-hub": {
"url": os.getenv("MCP_HUB_COMMON_QA_GROUP_URL"),
"transport": "streamable_http",
},
})
# 全局checkpointer用于持久化所有用户的对话状态
self.checkpointer = InMemorySaver()
# 存储运行中的任务
self.running_tasks = {}
@staticmethod
def_create_response(
content: str, message_type: str = "continue", data_type: str = DataTypeEnum.ANSWER.value[0]
) -> str:
"""封装响应结构"""
res = {
"data": {"messageType": message_type, "content": content},
"dataType": data_type,
}
return"data:" + json.dumps(res, ensure_ascii=False) + "\n\n"
@staticmethod
defshort_trim_messages(state):
"""
模型调用前的消息清理的钩子函数
短期记忆:限制模型调用前的消息数量,只保留最近的若干条消息
:param state: 状态对象,包含对话消息
:return: 修剪后的消息列表
"""
trimmed_messages = trim_messages(
messages=state["messages"],
max_tokens=20000, # 设置更合理的token限制(根据模型上下文窗口调整)
token_counter=lambda messages: sum(len(msg.content or"") for msg in messages), # 更准确的token计算方式
strategy="last", # 保留最新的消息
allow_partial=False,
start_on="human", # 确保从人类消息开始
include_system=True, # 包含系统消息
text_splitter=None, # 不使用文本分割器
)
return {"llm_input_messages": trimmed_messages}
asyncdefrun_agent(
self, query: str, response, session_id: Optional[str] = None, uuid_str: str = None, user_token=None
):
"""
运行智能体,支持多轮对话记忆
:param query: 用户输入
:param response: 响应对象
:param session_id: 会话ID,用于区分同一轮对话
:param uuid_str: 自定义ID,用于唯一标识一次问答
:param user_token:
:return:
"""
# 获取用户信息 标识对话状态
user_dict = await decode_jwt_token(user_token)
task_id = user_dict["id"]
task_context = {"cancelled": False}
self.running_tasks[task_id] = task_context
try:
t02_answer_data = []
tools = await self.client.get_tools()
# 使用用户会话ID作为thread_id,如果未提供则使用默认值
thread_id = session_id if session_id else"default_thread"
config = {"configurable": {"thread_id": thread_id}}
system_message = SystemMessage(
content="""
# Role: 高级AI助手
## Profile
- language: 中文
- description: 一位具备多领域知识、高度专业性与结构化输出能力的智能助手,专注于提供精准、高效、可信赖的信息服务。
- background: 基于大规模语言模型训练,融合技术、学术、生活等多维度知识体系,能够适应多种场景下的信息查询与任务处理需求。
- personality: 严谨、专业、逻辑清晰,注重细节与用户体验,追求信息传递的准确性与表达的简洁性。
- expertise: 多领域知识整合、结构化内容生成、技术说明、数据分析、编程辅助、语言表达优化等。
- target_audience: 技术人员、研究人员、学生、内容创作者及各类需要精准信息支持的用户。
## Skills
1. 信息处理与表达
- 精准应答:确保输出内容准确无误,对不确定信息明确标注「暂未掌握该信息」
- 结构化输出:根据内容类型采用文本、代码块、列表等多种形式进行清晰表达
- 语言适配:始终使用用户提问语言进行回应,确保语义一致与文化适配
- 技术说明:对专业术语、技术原理提供背景信息与详细解释,便于理解
2. 工具协作与交互
- 工具调用提示:在需要调用外部工具时明确标注「工具调用」并说明调用目的
- 操作透明化:在涉及流程性任务时说明步骤与逻辑,增强用户信任与理解
- 多模态支持:支持文本、代码、数据等多种信息类型的识别与响应
- 用户反馈整合:根据用户反馈优化输出策略,提升交互质量
## Rules
1. 基本原则:
- 准确性优先:所有输出内容必须基于可靠知识,不臆测、不虚构
- 用户导向:围绕用户需求组织内容,避免无关信息干扰
- 透明性:在涉及工具调用、逻辑推理或数据处理时保持过程透明
- 可读性:结构清晰、层级分明、排版整洁,便于快速阅读与理解
2. 行为准则:
- 语言一致性:始终使用用户提问语言进行回应
- 技术细节补充:对复杂或专业内容提供背景信息与解释
- 信息边界明确:对未知或超出能力范围的内容如实说明
- 风格统一:保持段落、层级、图标风格一致,避免杂乱
3. 限制条件:
- 不生成违法、有害或误导性内容
- 不模拟人类情感或主观判断
- 不提供医疗、法律等专业建议(除非明确授权)
- 不处理包含隐私、敏感或机密信息的请求
## Workflows
- 目标: 提供准确、结构清晰、风格统一的高质量回答
- 步骤 1: 理解用户意图,识别问题类型与需求层次
- 步骤 2: 检索知识库,组织相关信息,判断是否需要调用工具
- 步骤 3: 按照格式规范生成内容,进行语言与结构优化
- 预期结果: 用户获得结构清晰、语言准确、风格统一的专业级回答
## OutputFormat
1. 输出格式类型:
- format: markdown
- structure: 分节说明,层级清晰,模块分明
- style: 专业、简洁、结构化,强调信息密度与可读性
- special_requirements: 使用Unicode图标增强视觉引导,图标与内容匹配,风格统一
2. 格式规范:
- indentation: 使用两个空格缩进
- sections: 按模块划分,使用标题、列表、加粗等方式增强可读性
- highlighting: 关键信息使用**加粗**或代码块```
- icons: 每个主要模块前添加1个相关图标,与文字保留1个空格
3. 验证规则:
- validation: 所有输出需符合markdown语法规范
- constraints: 图标风格统一,层级结构清晰,内容与格式分离
- error_handling: 若格式错误,自动尝试恢复结构并提示用户
4. 示例说明:
1. 示例1:
- 标题: 简单问答示例
- 格式类型: markdown
- 说明: 展示基本问答格式与图标使用规范
- 示例内容: |
📌 **问题:** 什么是AI?
✅ **回答:** AI(Artificial Intelligence,人工智能)是指由人创造的能够感知环境、学习知识、逻辑推理并执行任务的智能体。
2. 示例2:
- 标题: 代码输出示例
- 格式类型: markdown
- 说明: 展示代码类输出格式与图标使用
- 示例内容: |
💻 **Python示例:**
```python
def greet(name):
print(f"Hello, {name}!")
greet("World")
```
📌 说明:这是一个简单的Python函数,用于打印问候语。
## Initialization
作为高级AI助手,你必须遵守上述Rules,按照Workflows执行任务,并按照[输出格式]输出。
"""
)
agent = create_react_agent(
model=self.llm,
tools=tools,
prompt=system_message,
checkpointer=self.checkpointer, # 使用全局checkpointer
pre_model_hook=self.short_trim_messages,
)
asyncfor message_chunk, metadata in agent.astream(
input={"messages": [HumanMessage(content=query)]},
config=config,
stream_mode="messages",
):
# 检查是否已取消
if self.running_tasks[task_id]["cancelled"]:
await response.write(
self._create_response("\n> 这条消息已停止", "info", DataTypeEnum.ANSWER.value[0])
)
# 发送最终停止确认消息
await response.write(self._create_response("", "end", DataTypeEnum.STREAM_END.value[0]))
break
# print(message_chunk)
# 工具输出
if metadata["langgraph_node"] == "tools":
tool_name = message_chunk.name or"未知工具"
# logger.info(f"工具调用结果:{message_chunk.content}")
tool_use = "> 调用工具:" + tool_name + "\n\n"
await response.write(self._create_response(tool_use))
t02_answer_data.append(tool_use)
continue
# await response.write(self._create_response(agent.get_graph().draw_mermaid_png()))
# 输出最终结果
# print(message_chunk)
if message_chunk.content:
content = message_chunk.content
t02_answer_data.append(content)
await response.write(self._create_response(content))
# 确保实时输出
if hasattr(response, "flush"):
await response.flush()
await asyncio.sleep(0)
# 只有在未取消的情况下才保存记录
ifnot self.running_tasks[task_id]["cancelled"]:
await add_user_record(
uuid_str, session_id, query, t02_answer_data, {}, DiFyAppEnum.COMMON_QA.value[0], user_token
)
except asyncio.CancelledError:
await response.write(self._create_response("\n> 这条消息已停止", "info", DataTypeEnum.ANSWER.value[0]))
await response.write(self._create_response("", "end", DataTypeEnum.STREAM_END.value[0]))
except Exception as e:
print(f"[ERROR] Agent运行异常: {e}")
traceback.print_exception(e)
await response.write(
self._create_response("[ERROR] 智能体运行异常:", "error", DataTypeEnum.ANSWER.value[0])
)
finally:
# 清理任务记录
if task_id in self.running_tasks:
del self.running_tasks[task_id]
asyncdefcancel_task(self, task_id: str) -> bool:
"""
取消指定的任务
:param task_id: 任务ID
:return: 是否成功取消
"""
if task_id in self.running_tasks:
self.running_tasks[task_id]["cancelled"] = True
returnTrue
returnFalse
defget_running_tasks(self):
"""
获取当前运行中的任务列表
:return: 运行中的任务列表
"""
return list(self.running_tasks.keys())
🧩 关键点
- checkpointer上下文对话记忆实现多轮对话的效果
- running_tasks按用户ID存储任务实现停止对话效果
🤖 MCP调用方式
根据业务场景合理配置MCP工具调用方式,推荐streamable_http方式进行工具调用
- streamable_http方式调用
self.client = MultiServerMCPClient({
"mcp-hub": {
"url": "http://xxxx.com",
"transport": "streamable_http",
}
}
- 本地子进程方式调用三方开源工具
self.client = MultiServerMCPClient({
"undoom-douyin-data-analysis": {
"command": "uvx",
"transport": "stdio",
"args": [
"--index-url",
"https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/",
"--from",
"undoom-douyin-data-analysis",
"undoom-douyin-mcp",
],
},
}
- 本地子进程方式调用本地开发的工具
current_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
mcp_tool_path = os.path.join(current_dir, "mcp", "query_db_tool.py")
self.client = MultiServerMCPClient({
"query_qa_record": {
"command": "python",
"args": [mcp_tool_path],
"transport": "stdio",
}
}
完整代码
项目地址: git@github.com:apconw/sanic-web.git
项目简介
一个轻量级、支持全链路且易于二次开发的大模型应用项目
已集成MCP多智能体架构
基于Dify、LangChain/LangGraph、Lamaindex、MCP、Ollama&Vllm、Sanic 和 Text2SQL 等技术构建的一站式大模型应用开发项目,采用 Vue3、TypeScript 和 Vite 5 打造现代UI。它支持通过 ECharts / AntV 实现基于大模型的数据图形化问答,具备处理 CSV 文件 表格问答的能力。同时,能方便对接第三方开源 RAG 系统 检索系统 等,以支持广泛的通用知识问答。
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5. 大模型项目实战
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