對(duì)于打算用Java構(gòu)建AI智能體或者對(duì)接各類大語言模型（LLM）的開發(fā)者，一定不會(huì)對(duì)Langchain4J感到陌生。

Langchain4J解決了哪些問題？

Langchain4J 本質(zhì)上是為 Java 開發(fā)者打造的工具箱，旨在簡(jiǎn)化向高級(jí)語言中集成 AI 功能（如聊天機(jī)器人或文本生成器）的過程，同時(shí)屏蔽底層復(fù)雜細(xì)節(jié)。

想象一下：我們想要構(gòu)建一個(gè)能回答問題、生成內(nèi)容或模擬人類對(duì)話的智能應(yīng)用。通常，與 AI 模型（如 ChatGPT 等）交互需要學(xué)習(xí)不同接口并處理大量技術(shù)細(xì)節(jié)。Langchain4J 通過提供現(xiàn)成的工具集和統(tǒng)一 API（支持多 AI 服務(wù)商），徹底簡(jiǎn)化了這一過程。

核心優(yōu)勢(shì)一覽：

• 統(tǒng)一接口：無需學(xué)習(xí)各 AI 服務(wù)商的獨(dú)特接口，Langchain4J 提供標(biāo)準(zhǔn)化交互方式。切換 AI 服務(wù)時(shí)，代碼幾乎無需重寫。?
• 內(nèi)置工具鏈：自動(dòng)管理對(duì)話歷史（實(shí)現(xiàn)上下文記憶）、優(yōu)化提示詞格式、簡(jiǎn)化外部數(shù)據(jù)檢索與存儲(chǔ)。?
• 無縫集成：作為適配器將現(xiàn)代 AI 模型能力注入 Java 應(yīng)用，開發(fā)者無需關(guān)注底層實(shí)現(xiàn)。?
• 即用型示例：提供客服聊天機(jī)器人、教育工具、智能搜索引擎等場(chǎng)景的快速實(shí)現(xiàn)模板。?

Langchain4J的AI服務(wù)

Langchain4J 推出的AI服務(wù)通過高級(jí)API，自動(dòng)處理將大模型集成至Java應(yīng)用程序所帶來的復(fù)雜步驟。

無需手動(dòng)創(chuàng)建提示詞、處理上下文（或聊天記憶）、調(diào)整輸出格式或者管理工具及外部數(shù)據(jù)檢索，現(xiàn)在開發(fā)者只需定義一個(gè)代表所欲創(chuàng)建“服務(wù)”的常規(guī)Java接口，之后Langchain4J框架即可生成該接口的智能體實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)將方法調(diào)用轉(zhuǎn)換為與大模型通信所對(duì)應(yīng)的底層操作。

現(xiàn)在，我們可以將接口簡(jiǎn)化為如下形式：

interface Assistant {
 @UserMessage("Answer this question: {{it}}")
 String chat(String userMessage);
}

通過調(diào)用來自AI Services的構(gòu)建器方法，你將收到實(shí)現(xiàn)此接口的對(duì)象。在調(diào)用chat方法時(shí)，此框架會(huì)自動(dòng)：

• 將輸入字符串封裝為大模型兼容格式。?
• 附加預(yù)設(shè)的系統(tǒng)指令（通過@SystemMessage注解）。?
• 按需追加對(duì)話歷史（需配置聊天記憶）。?
• 將組合后的提示詞發(fā)送至大模型。?
• 解析響應(yīng)并轉(zhuǎn)換為 Java 類型（如示例中的 String）。?

企業(yè)級(jí)Java環(huán)境中的Langchain4J

對(duì)于企業(yè)Java開發(fā)人員來說，創(chuàng)建模塊化和松散耦合的應(yīng)用程序以及使用組件框架來注入基于業(yè)務(wù)需求的接口的基本思路，已經(jīng)讓Java能夠編寫出非常優(yōu)雅的企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序。不少企業(yè)級(jí)Java框架都集成了Langchain4J，可以用最少的配置和樣板代碼來構(gòu)建AI驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用程序（如聊天機(jī)器人和內(nèi)容摘要器）。

• Langchain4J Spring: 將Langchain4J框架與Spring生態(tài)相集成，多為Spring Boot。?
• Quarkus Langchain4J: 將Langchain4J與Quarkus框架相集成。?

上述框架通過抽象大模型交互的復(fù)雜性來利用各自的框架功能和優(yōu)勢(shì)，確保開發(fā)人員編寫出健壯、干凈且模塊化的AI服務(wù)。

Langchain4J Microprofile與SmallRye-LLM

Langchain4J Microprofile (現(xiàn)名為SmallRye LLM，屬于Eclipse Microprofile項(xiàng)目) 是一套輕巧的Java庫，能夠?qū)angchain4J的AI服務(wù)功能引入Jakarta EE、Microprofile與Quarkarkus生態(tài)，運(yùn)用大家熟悉的依賴項(xiàng)注入（CDI）配合MicroProfile Config及其他MicroProfile標(biāo)準(zhǔn)完成配置。

Langchain4J Microprofile的核心功能包括：

• 以CDI為核心構(gòu)建而成。通過在Lanchain4J AI服務(wù)界面上添加@registeraiservice注釋，AI服務(wù)智能體成為CDI可發(fā)現(xiàn)的bean以供注入。提供2個(gè)CDI服務(wù)擴(kuò)展名，開發(fā)者可借此實(shí)現(xiàn)AI服務(wù)CDI的可發(fā)現(xiàn)性：CDI Portable Extension或CDI Build Compatible Extension（在CDI 4.0及更高版本中引入）。?
• Langchain4J Microprofile配置: 開發(fā)人員可以從Microprofile Config功能中受益，構(gòu)建Langchain4J的基本元素，例如Chatlangugemodel，ChatMessage，ChatMessage，ChatMemory，Chatmemory，ContentReTriever，ToolProvider，ToolProvider，ToolProvider（模型上下文協(xié)議，簡(jiǎn)稱MCP），無需單獨(dú)編寫builder工具。?
• Langchain4J Microprofile容錯(cuò)能力: 充分利用現(xiàn)有的Lanchain4J AI服務(wù)（例如@retry， @timeout， @ratelimit，shoultback等）實(shí)現(xiàn)高容錯(cuò)。?
• Langchain4J MicroprofileTelemetry: 啟用時(shí)，開發(fā)人員可以通過開放Telemetry觀察其大模型指標(biāo)（遵循GenAI Metrics的語義慣例）。?

Langchain4J Microprofile示例

以下示例旨在展示Langchain4J MicroproFile功能集。這些示例基于一款簡(jiǎn)化的汽車預(yù)訂應(yīng)用程序，靈感來自Lize Raes在Devoxx Belgium 2023上的Java Meets AI演講，以及Jean-Fran?oisJames的相關(guān)探索。初版演示來自Dmytro Liubarskyi。

這款示例程序運(yùn)行在以下環(huán)境之上：

• GlassFish?
• Payara?
• Helidon (搭配CDI Build Compatible Extension與CDI Portable Extension)?
• Open Liberty?
• Wildfly?
• Quarkus?

親手構(gòu)建Langchain4J AI服務(wù)

在此示例中，我們將使用Langchain4J MicroproFile構(gòu)建自己的Assistant AI服務(wù)（請(qǐng)參見上面的代碼）。大家可按需做相應(yīng)調(diào)整。

當(dāng)前版本（截至撰稿時(shí)為0.0.4）支持Langchain4J版本1.0.0-BETA2（截至撰稿時(shí)的最新版本）。

1. 將SmallRye-LLM Portable Extension導(dǎo)入你的項(xiàng)目，確保可將AI服務(wù)注冊(cè)至CDI注入。

<dependency>
 <groupId>io.smallrye.llm</groupId>
 <artifactId>smallrye-llm-langchain4j-portable-extension</artifactId>
 <version>0.0.4</version>
 </dependency>

2. 導(dǎo)入SmallRye-LLM Microprofile Config，這樣我們即可使用Microprofile Config規(guī)范創(chuàng)建Langchain4J功能：

<dependency>
 <groupId>io.smallrye.llm</groupId>
 <artifactId>smallrye-llm-langchain4j-config-mpconfig</artifactId>
 <version>0.0.4</version>
 </dependency>

3. 使用@registeraiservice注釋langchain4J AI服務(wù)，并為chatlanguagemodel設(shè)定名稱（此名稱將供CDI容器使用，稍后將詳細(xì)介紹）。

@RegisterAIService(chatLanguageModelName = "chat-model-openai")
 interface Assistant {
 @UserMessage("Answer this question: {{it}}")
 String chat(String userMessage);
 }

在MicroproFile-config.properties中配置ChatLanguageModel對(duì)象（大多數(shù)應(yīng)用程序會(huì)在Resources \ Meta-Inf文件夾中提供此文件）。

在此示例中，我們將使用AzureopenaIchatModel。在配置這種模型時(shí)，Langchain4J隨附一個(gè)builder，該builder允許你構(gòu)建ChatLanguageModel的參考，具體視選擇的大模型而定。

下面來看以編程方式創(chuàng)建ChatLanguageModel（在本示例中使用Olllama）的一種典型方法：

private static final String MODEL = "mistral";
 private static final String BASE_URL = "http://localhost:11434";

 ChatLanguageModel model = OllamaChatModel.builder()
  .baseUrl(BASE_URL)
  .modelName(MODEL)
  .temperature(0.2)
  .timeout(timeout)
  .build();

任何功能的配置格式所依賴的對(duì)象都應(yīng)具有Langchain4J提供的builder；否則將會(huì)出錯(cuò)。

構(gòu)建該功能的配置格式如下：

smallrye.llm.plugin.<cdi-model-name>.config.<builder-property-method-name>=<value>

例如，要由CDI內(nèi)部使用其builder創(chuàng)建AzureopenaIchatModel，我們將其如下配置：

smallrye.llm.plugin.chat-model-openai.class=dev.langchain4j.model.azure.AzureOpenAiChatModel
 smallrye.llm.plugin.chat-model-openai.config.api-key=${azure.openai.api.key}
 smallrye.llm.plugin.chat-model-openai.config.endpoint=${azure.openai.endpoint}
 smallrye.llm.plugin.chat-model-openai.config.service-version=2024-02-15-preview
 smallrye.llm.plugin.chat-model-openai.config.deployment-name=${azure.openai.deployment.name}
 smallrye.llm.plugin.chat-model-openai.config.temperature=0.1
 smallrye.llm.plugin.chat-model-openai.config.topP=0.1
 smallrye.llm.plugin.chat-model-openai.config.timeout=PT120S
 smallrye.llm.plugin.chat-model-openai.config.max-retries=2
 smallrye.llm.plugin.chat-model-openai.config.logRequestsAndResponses=true

配置必須以SmallRye.llm.plugin開頭，以便CDI擴(kuò)展名能夠檢測(cè)到Langchain4J配置。

接下來，我們?yōu)閏hatlanguagemodel指定一個(gè)CDI名稱。在本示例中名為Chat-Model-Openai。這是我們?cè)贎registeraiservice上提供的同一名稱，負(fù)責(zé)告知CDI必須找到Chat-ai-openai chatlangugemodeland并在構(gòu)建Assistant AI服務(wù)時(shí)將其注冊(cè)至Langchain4j。

Builder-Property-hethod-name具有名稱敏感性，必須與Builder.<builder-property-method-name>(<value>)上的名稱保持一致。

默認(rèn)情況下，除非另有說明，否則所有用Microprofile配置的對(duì)象均為@ApplicationsCop。

現(xiàn)在，我們可以輕松在企業(yè)服務(wù)中進(jìn)行@Inject。例如，對(duì)于ChatResource Restful服務(wù)（使用Jakarta Restful Web Service），我們可以將其作為常規(guī)Jakarta EE CDI服務(wù)注入至Assistant：

@Path("/chat")
 public class ChatResource {

  @Inject
  private Assistant assistant;

  @GET
  @Operation(summary = "Chat to our friendly assistant.")
  @Produces(MediaType.TEXT_PLAIN)
  public String chat(@QueryParam("message") String message) {
 return assistant.chat(message);
 }
 }

其他功能：如果大家想使用Microprofile Telemetry（運(yùn)行Open Telemetry）探索大模型指標(biāo)，請(qǐng)將以下功能添加到Microprofile-config.properties中。

此示例使得CDI能夠發(fā)現(xiàn)所有Chatmodellistener并自動(dòng)執(zhí)行注入：

smallrye.llm.plugin.chat-model.config.listeners=@all

或者，我們也可以通過以下方式引入特定Chatmodellistener：

smallrye.llm.plugin.chat-model.config.listeners=io.smallrye.llm.langchain4j.telemetry.SpanChatModelListener,io.smallrye.llm.langchain4j.telemetry.MetricsChatModelListener

總結(jié)

SmallRye LLM簡(jiǎn)化了將Langchain4J AI服務(wù)功能集成至Microprofile應(yīng)用程序中的過程。憑借與Microprofile及統(tǒng)一API的緊密集成，SmallRye LLM對(duì)于Jakarta EE與Microprofile開發(fā)者極具吸引力，可幫助他們?cè)诨乇軓?fù)雜性與大量樣板的情況下添加AI功能。如此一來，你可以節(jié)省下時(shí)間與精力，專注運(yùn)用生成式AI為業(yè)務(wù)邏輯創(chuàng)造實(shí)際價(jià)值。

原文標(biāo)題：??Introducing SmallRye LLM: Injecting Langchain4J AI Services?，作者：BUHAKE SINDI