LangChain 核心概念学习(一)LangChain 架构分析

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一、LangChain 架构

LangChain 作为一个框架,由多个package(包)组成。
1、langchain-core

这个package(包)包罗了不同组件的基本抽象和组合方式。核心组件(如 LLMs、向量存储、检索器等)的接口都在这里界说。此包不包罗任何第三方集成,依赖项被故意保持得非常轻量。
2、langchain

主要的 langchain 包包罗了组成应用步伐认知架构的chains, agents和retrieval strategies(检索策略)。这里的内容并非第三方集成。所有的chains, agents和retrieval strategies(检索策略)都不是针对某一特定集成,而是适用于所有集成的通勤奋能。
3、langchain-community

这个package(包)包罗了由 LangChain 社区维护的第三方集成。关键合作同伴的包被单独分离出来。此package(包)包罗了各种组件的所有集成(如 LLMs、向量存储、检索器)。为了保持包的轻量化,此包中的所有依赖项都是可选的。
4、Partner packages

固然大多数集成都在 langchain-community 包中,但我们仍将一些流行的集成分离成它们自己的包(例如 langchain-openai、langchain-anthropic 等)。这样做是为了更好地支持这些重要的集成。
5、langgraph

langgraph 是 langchain 的扩展,旨在通过将步骤建模为图中的边和节点,构建稳健且具有状态的多角色 LLM 应用步伐。
LangGraph 提供了用于创建常见范例代理的高级接口,以及用于组合自界说流程的低级 API。
6、langserve

用于将 LangChain chains摆设为 REST API 的包。它使生产级别的 API 快速上线变得更加容易。
7、LangSmith

一个开发者平台,用于调试、测试、评估和监控 LLM 应用步伐

8、LangChain 表达式语言 (LCEL)

LangChain 表达式语言 (LCEL) 是一种声明式方式,用于将 LangChain 组件串联在一起。LCEL 从一开始就设计为支持将原型直接投入生产,无需修改代码,无论是最简朴的“提示 + LLM”链,还是最复杂的链(我们见过在生产情况中乐成运行包罗数百个步骤的 LCEL 链)。
以下是利用 LCEL 的几个来由:


  • 一流的流式支持:当利用 LCEL 构建chains(链条)时,能够得到最佳的首字节时间(从输出的第一个块开始的时间)。对于某些chains(链条),这意味着我们直接从 LLM 流式传输令牌到流式输出分析器,你将以与 LLM 提供者输出原始令牌雷同的速度得到分析后的增量输出块。
  • 异步支持:任何利用 LCEL 构建的chains(链条)都可以通过同步 API(例如,在 Jupyter notebook 中举行原型开发时)以及异步 API(例如,在 LangServe 服务器中)调用。这使得可以在原型和生产中利用雷同的代码,具有精良的性能,并能够在同一服务器中处置处罚多个并发请求。
  • 并行执行优化:当 LCEL chains(链条)中有可并行执行的步骤(例如,从多个检索器中获取文档)时,我们会自动执行,并在同步和异步接口中以最小的耽误完成使命。
  • 重试和回退:可以为 LCEL chains(链条)中的任何部分配置重试和回退。这是一种提高大规模chains(链条)可靠性的重要方式。我们目前正在添流式重试/回退支持,这样你可以在不增加耽误的情况下得到更高的可靠性。
  • 访问中心结果:对于更复杂的链条,访问中心步骤的结果通常非常有效,即使在终极输出生成之前。这可以用于让终极用户知道某些操纵正在举行,或者仅用于调试你的链条。你可以利用流式访问中心结果,而且在每个 LangServe 服务器上都可以利用。
  • 输入和输出模式:输入和输出模式为每个 LCEL 链条提供了基于 Pydantic 和 JSONSchema 推断的模式。这可以用于输入和输出的验证,是 LangServe 的核心组成部分。
  • 无缝的 LangSmith 跟踪:随着你的链条变得越来越复杂,明白每个步骤的详细操纵变得越来越重要。利用 LCEL,所有步骤都自动记录到 LangSmith,以实现最大水平的可观察性和可调试性,文档地址:https://docs.smith.langchain.com。
LCEL 旨在为LLMChain和Conversational RetrievalChain等传统子类链的举动和定制提供一致性。很多传统链条隐蔽了重要的细节,如提示,而随着更多不同范例的模子出现,定制化变得越来越重要。
9、Runnable interface

为了尽可能简化自界说链的创建,我们实现了一个“Runnable”协议。很多 LangChain 组件都实现了 Runnable 协议,包括chat models(谈天模子)、LLMs、output parsers(输出分析器)、retrievers(检索器)、prompt templates(提示模板)等。另有一些用于处置处罚 Runnable 的有效原语,详情可见下文。
这是一个尺度接口,它使界说自界说链以及以尺度方式调用它们变得容易。尺度接口包括:


  • stream:stream back chunks of the response.
  • invoke:call the chain on an input.
  • batch:call the chain on a list of inputs.
这些方法另有对应的异步方法,可与 asyncio 的 await 语法一起利用,以实现并发:


  • astream:异步返回响应的分块数据流
  • ainvoke:异步对单个输入调用链
  • abatch:异步对输入列表调用链
  • astream_log:在返回终极响应的同时,流式返回中心步骤
  • astream_events:beta 版本,流式返回链条中发生的变乱(在 langchain-core 0.1.14 中引入)
输入范例和输出范例因组件而异:
组件输入范例输出范例Prompt字典PromptValueChatModel单个字符串、谈天消息列表或 PromptValueChatMessageLLM单个字符串、谈天消息列表或 PromptValue字符串OutputParserLLM 或 ChatModel 的输出取决于分析器Retriever单个字符串文档列表Tool单个字符串或字典(取决于工具)取决于工具 所有的 Runnable 都提供输入和输出模式,以便查抄输入和输出:


  • input_schema:根据 Runnable 的结构自动生成的输入 Pydantic 模子
  • output_schema:根据 Runnable 的结构自动生成的输出 Pydantic 模子

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