LangGraph — это фреймворк для создания приложений LLM с сохранением состояния, что делает его хорошим выбором для построения агентов ReAct (рассуждения и действия).
Агенты ReAct сочетают рассуждения на уровне языковых моделей с выполнением действий. Они итеративно мыслят, используют инструменты и действуют на основе наблюдений для достижения целей пользователя, динамически адаптируя свой подход. Этот шаблон, представленный в статье "ReAct: Synergizing Reasoning and Acting in Language Models" (2023), стремится имитировать человекоподобное, гибкое решение проблем, а не жесткие рабочие процессы.
LangGraph предлагает готовый агент ReAct ( create_react_agent ), который отлично подходит, когда вам требуется больше контроля и возможностей для настройки ваших реализаций ReAct. В этом руководстве мы покажем вам упрощенную версию.
В LangGraph агенты моделируются как графы с использованием трех ключевых компонентов:
-
State: Общая структура данных (обычноTypedDictилиPydantic BaseModel), представляющая текущий снимок состояния приложения. -
Nodes: Кодируют логику ваших агентов. Они получают текущее состояние в качестве входных данных, выполняют некоторые вычисления или побочные эффекты и возвращают обновленное состояние, например, вызовы LLM или вызовы инструментов. -
Edges: Определяют следующийNodeдля выполнения на основе текущегоState, допуская условную логику и фиксированные переходы.
Если у вас еще нет ключа API, вы можете получить его в Google AI Studio .
pip install langgraph langchain-google-genai geopy requests
Укажите свой API-ключ в переменной среды GEMINI_API_KEY .
import os
# Read your API key from the environment variable or set it manually
api_key = os.getenv("GEMINI_API_KEY")
Чтобы лучше понять, как реализовать агента ReAct с использованием LangGraph, в этом руководстве мы рассмотрим практический пример. Вы создадите агента, цель которого — использовать инструмент для определения текущей погоды в указанном месте.
Для этого метеорологического агента State будет вести историю текущих разговоров (в виде списка сообщений) и счетчик (в виде целого числа) количества пройденных шагов, в иллюстративных целях.
LangGraph предоставляет вспомогательную функцию add_messages для обновления списков сообщений в состоянии. Она функционирует как редуктор , принимая текущий список плюс новые сообщения и возвращая объединенный список. Она обрабатывает обновления по идентификатору сообщения и по умолчанию использует поведение "только добавление" для новых, ранее не встречавшихся сообщений.
from typing import Annotated,Sequence, TypedDict
from langchain_core.messages import BaseMessage
from langgraph.graph.message import add_messages # helper function to add messages to the state
class AgentState(TypedDict):
"""The state of the agent."""
messages: Annotated[Sequence[BaseMessage], add_messages]
number_of_steps: int
Далее, определите, какой инструмент для прогноза погоды вам нужен.
from langchain_core.tools import tool
from geopy.geocoders import Nominatim
from pydantic import BaseModel, Field
import requests
geolocator = Nominatim(user_agent="weather-app")
class SearchInput(BaseModel):
location:str = Field(description="The city and state, e.g., San Francisco")
date:str = Field(description="the forecasting date for when to get the weather format (yyyy-mm-dd)")
@tool("get_weather_forecast", args_schema=SearchInput, return_direct=True)
def get_weather_forecast(location: str, date: str):
"""Retrieves the weather using Open-Meteo API.
Takes a given location (city) and a date (yyyy-mm-dd).
Returns:
A dict with the time and temperature for each hour.
"""
# Note that Colab may experience rate limiting on this service. If this
# happens, use a machine to which you have exclusive access.
location = geolocator.geocode(location)
if location:
try:
response = requests.get(f"https://api.open-meteo.com/v1/forecast?latitude={location.latitude}&longitude={location.longitude}&hourly=temperature_2m&start_date={date}&end_date={date}")
data = response.json()
return dict(zip(data["hourly"]["time"], data["hourly"]["temperature_2m"]))
except Exception as e:
return {"error": str(e)}
else:
return {"error": "Location not found"}
tools = [get_weather_forecast]
Теперь инициализируйте модель и привяжите инструменты к модели.
from datetime import datetime
from langchain_google_genai import ChatGoogleGenerativeAI
# Create LLM class
llm = ChatGoogleGenerativeAI(
model= "gemini-3-flash-preview",
temperature=1.0,
max_retries=2,
google_api_key=api_key,
)
# Bind tools to the model
model = llm.bind_tools([get_weather_forecast])
# Test the model with tools
res=model.invoke(f"What is the weather in Berlin on {datetime.today()}?")
print(res)
Последний шаг перед запуском агента — определение узлов и ребер. В этом примере у вас два узла и одно ребро.
- Узел
call_tool, который выполняет ваш метод инструмента. В LangGraph есть встроенный узел для этого, называемый ToolNode . - Узел
call_model, который используетmodel_with_toolsдля вызова модели. -
should_continueэто ребро, определяющее, следует ли вызывать инструмент или модель.
Количество узлов и ребер не фиксировано. Вы можете добавить в свой граф столько узлов и ребер, сколько хотите. Например, вы можете добавить узел для добавления структурированного вывода или узел самопроверки/рефлексии для проверки выходных данных модели перед вызовом инструмента или самой модели.
from langchain_core.messages import ToolMessage
from langchain_core.runnables import RunnableConfig
tools_by_name = {tool.name: tool for tool in tools}
# Define our tool node
def call_tool(state: AgentState):
outputs = []
# Iterate over the tool calls in the last message
for tool_call in state["messages"][-1].tool_calls:
# Get the tool by name
tool_result = tools_by_name[tool_call["name"]].invoke(tool_call["args"])
outputs.append(
ToolMessage(
content=tool_result,
name=tool_call["name"],
tool_call_id=tool_call["id"],
)
)
return {"messages": outputs}
def call_model(
state: AgentState,
config: RunnableConfig,
):
# Invoke the model with the system prompt and the messages
response = model.invoke(state["messages"], config)
# This returns a list, which combines with the existing messages state
# using the add_messages reducer.
return {"messages": [response]}
# Define the conditional edge that determines whether to continue or not
def should_continue(state: AgentState):
messages = state["messages"]
# If the last message is not a tool call, then finish
if not messages[-1].tool_calls:
return "end"
# default to continue
return "continue"
Теперь, когда все компоненты агента готовы, вы можете их собрать.
from langgraph.graph import StateGraph, END
# Define a new graph with our state
workflow = StateGraph(AgentState)
# 1. Add the nodes
workflow.add_node("llm", call_model)
workflow.add_node("tools", call_tool)
# 2. Set the entrypoint as `agent`, this is the first node called
workflow.set_entry_point("llm")
# 3. Add a conditional edge after the `llm` node is called.
workflow.add_conditional_edges(
# Edge is used after the `llm` node is called.
"llm",
# The function that will determine which node is called next.
should_continue,
# Mapping for where to go next, keys are strings from the function return,
# and the values are other nodes.
# END is a special node marking that the graph is finish.
{
# If `tools`, then we call the tool node.
"continue": "tools",
# Otherwise we finish.
"end": END,
},
)
# 4. Add a normal edge after `tools` is called, `llm` node is called next.
workflow.add_edge("tools", "llm")
# Now we can compile and visualize our graph
graph = workflow.compile()
Вы можете визуализировать свой график, используя метод draw_mermaid_png .
from IPython.display import Image, display
display(Image(graph.get_graph().draw_mermaid_png()))

Теперь запустите агент.
from datetime import datetime
# Create our initial message dictionary
inputs = {"messages": [("user", f"What is the weather in Berlin on {datetime.today()}?")]}
# call our graph with streaming to see the steps
for state in graph.stream(inputs, stream_mode="values"):
last_message = state["messages"][-1]
last_message.pretty_print()
Теперь вы можете продолжить разговор, узнать погоду в другом городе или запросить сравнение прогнозов.
state["messages"].append(("user", "Would it be warmer in Munich?"))
for state in graph.stream(state, stream_mode="values"):
last_message = state["messages"][-1]
last_message.pretty_print()