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项目: langchain-ai/langgraph

Stars: 41,548 | Forks: 7,018 | License: MIT

定位: 面向长时间运行、有状态 Agent 的底层编排框架

灵感来源: Google Pregel、Apache Beam、NetworkX

一、核心设计哲学：Pregel 计算模型

LangGraph 的核心是一个 Bulk Synchronous Parallel (BSP) 执行引擎，称为 Pregel。每个执行步骤分为三个阶段：

1. Plan（规划）: 确定本轮需要执行哪些 Actor（节点）
2. Execute（执行）: 并行执行所有选中的 Actor，直到全部完成、失败或超时
3. Update（更新）: 用 Actor 写入的值批量更新 Channel

# pregel/main.py — Pregel 类的文档字符串（摘录）
class Pregel(PregelProtocol[StateT, ContextT, InputT, OutputT]):
    """Pregel manages the runtime behavior for LangGraph applications.

    Pregel combines **actors** and **channels** into a single application.
    **Actors** read data from channels and write data to channels.
    Pregel organizes the execution of the application into multiple steps,
    following the **Pregel Algorithm**/**Bulk Synchronous Parallel** model.

    Each step consists of three phases:
    - **Plan**: Determine which **actors** to execute in this step.
    - **Execution**: Execute all selected **actors** in parallel.
    - **Update**: Update the channels with the values written by the **actors**.
    """

这种设计意味着：同一轮执行中，节点写入的 Channel 值对其他节点不可见，只有进入下一轮时才生效。这从根本上避免了并发写入的竞争条件，是 LangGraph 保证确定性执行的关键。

二、Channel 体系：有状态通信原语

Channel 是 LangGraph 的核心抽象，所有节点间通信都通过 Channel 进行。BaseChannel 定义了统一的接口：

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基于 langchain-ai/langchain 源码分析，覆盖 langchain-core 与 langchain 两个核心包

1. 架构哲学：可组合的 Runnable 抽象

LangChain 的核心设计哲学是 “一切皆 Runnable”。所有组件——LLM、Prompt、OutputParser、Tool、Retriever——都继承自同一个泛型基类 Runnable[Input, Output]，从而获得统一的调用接口和组合能力。

class Runnable(ABC, Generic[Input, Output]):
    """A unit of work that can be invoked, batched, streamed, transformed and composed."""

    name: str | None
    """The name of the `Runnable`. Used for debugging and tracing."""

    @abstractmethod
    def invoke(self, input: Input, config: RunnableConfig | None = None, **kwargs: Any) -> Output:
        """Transform a single input into an output."""

    async def ainvoke(self, input: Input, config: RunnableConfig | None = None, **kwargs: Any) -> Output:
        return await run_in_executor(config, self.invoke, input, config, **kwargs)

关键设计决策：

• LCEL（LangChain Expression Language）：通过 | 管道运算符实现声明式链式组合，RunnableSequence、RunnableParallel 是核心组合原语
• 同步/异步双模：每个 Runnable 同时提供 invoke/ainvoke、stream/astream、batch/abatch，异步默认通过线程池桥接同步实现
• Pydantic 驱动的 Schema：输入/输出类型通过泛型参数自动推导，生成 JSON Schema 用于验证和文档

def __or__(self, other) -> RunnableSerializable[Input, Any]:
    """Compose this Runnable with another object to create a RunnableSequence."""
    return RunnableSequence(self, coerce_to_runnable(other))

def pipe(self, *others, name=None) -> RunnableSerializable[Input, Other]:
    """Equivalent to RunnableSequence(self, *others) or self | others[0] | ..."""
    return RunnableSequence(self, *others, name=name)

2. Agent Loop：观察-行动循环

LangChain 的 Agent 采用经典的 ReAct（Reasoning + Acting） 模式。核心循环定义在 langchain_core/agents.py 中，通过两个关键数据结构驱动：

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装修材料类比理解技术栈，让AI帮你做选择

一、什么是”技术栈”？用装修来理解

前几篇我们学会了变量、函数、文件操作……但你有没有想过一个问题：我学了这些，到底该用什么”工具”来做项目？

这就像你学会了拧螺丝、刷油漆，但真正要装修房子的时候，面对建材市场里几百种材料，你懵了——地板用瓷砖还是木地板？墙面用乳胶漆还是墙纸？水管用PPR还是PVC？

编程世界也一样。做网站、做小程序、做数据分析，每一类项目都需要选一套”材料”组合起来用。这套材料组合，就叫技术栈（Tech Stack）。

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