文章深入对比了LangChain和LangGraph两大大模型开发框架。LangChain提供丰富组件和LCEL编排能力,适合简单一次性任务;LangGraph专注于构建有状态Agent系统,支持复杂图结构和状态管理。从技术架构、应用场景等维度分析,给出选型建议:简单任务选LangChain,构建Agent系统选LangGraph,两者可结合使用。框架选择应基于具体项目需求。


大模型落地,要么做workflow、要么做agent,而无论哪一种,全都离不开框架,已经成为共识。而框架的选型,也直接决定着项目落地的效果好坏。

在众多开发框架中,LangChain 和 LangGraph 作为同一生态系统的重要组成部分,讨论度常年居高不下。

那么,到底该如何选型?先说结论,LangChain 专注于提供组件和 LCEL 编排能力,适合简单的一次性任务;LangGraph 则是构建有状态 Agent 系统的理想选择。两者相辅相成,可根据场景灵活选用。

具体原理,本文将从技术架构、应用场景等维度深入分析这两个框架,帮你做出决策参考。

01

框架概述与核心理念

1.1 LangChain:组件库与 LCEL 编排系统

LangChain 是一个专为开发大型语言模型应用而设计的开源框架,其核心是提供丰富的组件库和 LCEL(LangChain Expression Language)编排能力。

核心特点:

  • 丰富的组件库:提供文档加载器、文本分割器、向量存储、模型接口等多种组件
  • LCEL 编排能力:通过 LangChain Expression Language 实现组件的灵活组合
  • 易于集成:与外部 API、数据库等工具无缝对接
  • 成熟生态:拥有完善的文档和活跃的社区支持

1.2 LangGraph:构建有状态 Agent 系统的框架

LangGraph 是 LangChain 生态系统中的专门库,专注于构建有状态的多智能体系统。它采用图(Graph)结构来表示任务和流程,其中节点代表操作或步骤,边表示节点之间的依赖关系。

核心特点:

  • 图结构架构:支持循环、回溯和复杂的控制流
  • 状态管理:拥有强大的中央状态组件,确保上下文连续性
  • 多智能体支持:天然适合构建多个智能体协作的场景
  • 调试支持:LangSmith Studio 提供图结构的可视化调试能力

02

技术架构深度对比

2.1 架构模式差异

LangChain 的 LCEL 架构:

# LangChain的LCEL编排示例from langchain.prompts import ChatPromptTemplatefrom langchain.chat_models import ChatOpenAIprompt = ChatPromptTemplate.from_template("请回答以下问题:{question}")model = ChatOpenAI()# LCEL链式编排chain = prompt | model# 运行链result = chain.invoke({"question": "什么是人工智能?"})LangChain 通过 LCEL 提供了声明式的组件编排方式,适合构建简单的线性处理流程。

LangGraph 架构特点:

# LangGraph的图结构定义from langgraph.graph import StateGraphfrom typing import TypedDictclassState(TypedDict):    messages: list    current_step: strdefnode_a(state: State) -> State:# 节点A的处理逻辑return {"messages": state["messages"] + ["处理A"], "current_step": "A"}defnode_b(state: State) -> State:# 节点B的处理逻辑return {"messages": state["messages"] + ["处理B"], "current_step": "B"}# 创建图结构graph = StateGraph(State)graph.add_node("node_a", node_a)graph.add_node("node_b", node_b)graph.add_edge("node_a", "node_b")LangGraph 支持复杂的图结构,可以处理循环、条件分支等复杂逻辑,特别适合构建 Agent 系统。

2.2 状态管理机制

LangChain 的状态管理:

  • 通过 Memory 组件实现简单的状态保持
  • 主要支持线性的上下文传递
  • 适合单轮或简单多轮对话场景

LangGraph 的状态管理:

  • 提供强大的中央状态管理系统
  • 支持复杂的状态变更和回溯
  • 能够处理长期的、多步骤的交互流程

2.3 执行模式对比

03

应用场景深度分析

3.1 适合 LangChain 的场景

简单的一次性任务处理

LangChain 非常适合处理那些不需要复杂状态管理的一次性任务:

# 使用 LCEL 实现简单的文本翻译from langchain.prompts import ChatPromptTemplatefrom langchain.chat_models import ChatOpenAIprompt = ChatPromptTemplate.from_template("将以下文本翻译成英文:{text}")model = ChatOpenAI()chain = prompt | modelresult = chain.invoke({"text": "你好,世界!"})实际应用:浏览器插件中的文本翻译功能,用户选中文本后一键翻译,不需要保持复杂状态。
基础组件提供

LangChain 提供了丰富的基础组件,可以作为构建更复杂系统的基石:

  • 向量存储接口:与各种向量数据库的标准化接口
  • 文档处理工具:加载、分割、处理各类文档
  • 模型接口:统一的模型调用接口

实际应用:作为 LangGraph 应用的组件提供者,为图结构中的各个节点提供基础功能。

3.2 适合 LangGraph 的场景

Agent 系统

LangGraph 是构建 Agent 系统的理想选择:

# Agent系统的简化示例def agent(state):    messages = state["messages"]# Agent思考并决定下一步行动    action = decide_action(messages)return {"action": action, "messages": messages}def tool_executor(state):# 执行工具调用    action = state["action"]    result = execute_tool(action)return {"result": result, "messages": state["messages"] + [result]}# 构建Agent图graph = StateGraph()graph.add_node("agent", agent)graph.add_node("tool_executor", tool_executor)graph.add_edge("agent", "tool_executor")graph.add_edge("tool_executor", "agent")实际应用:GitHub Copilot X 的高级功能采用 Agent 架构,能够理解用户意图,执行多步操作完成复杂编程任务。
多轮对话系统

LangGraph 的状态管理能力使其非常适合构建复杂的多轮对话系统:

  • 客服系统:能够跟踪对话历史,理解上下文,提供连贯的回应
  • 教育辅导系统:根据学生的回答历史调整教学策略
  • 面试模拟系统:根据应聘者的回答调整面试问题

实际应用:Duolingo 的 AI 辅导系统能够根据学习者的答题历史和学习进度,提供个性化的语言学习体验。

多智能体协作系统

LangGraph 天然支持多智能体协作:

  • 团队协作模拟:多个角色协同完成复杂任务
  • 辩论系统:多个角色持不同观点进行辩论
  • 创意协作平台:不同专业领域的智能体共同创作

实际应用:一些高级研究项目中,多个专业领域的 AI 智能体协作解决复杂问题,如药物发现、材料设计等领域。

04

选择决策框架

技术选型矩阵

05

写在结尾

LangChain 和 LangGraph 作为同一生态系统的不同部分,各自承担着不同的角色。LangChain 提供了丰富的组件和 LCEL 编排能力,适合简单的一次性任务;而 LangGraph 则提供了强大的状态管理和图结构支持,特别适合构建 Agent 系统和复杂的多轮交互应用。

选择建议:

  • 选择 LangChain:如果你的项目是简单的一次性任务,如文本翻译、内容优化等无状态操作
  • 选择 LangGraph:如果你需要构建 Agent 系统、多轮对话应用或多智能体协作系统
  • 组合使用:在实际项目中,往往可以结合两者的优势,使用 LangChain 提供的组件,通过 LangGraph 构建复杂的应用逻辑

最终,框架的选择应该基于具体的项目需求。随着技术的发展,LangChain 和 LangGraph 也在不断演进,关注官方文档和社区动态,能够帮助你更好地利用这些强大的工具。

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