Agent设计模式学习(基于langchain4j实现)(10) - ReACT

这次我们不再讨论前文的招聘场景，而是学习一种更为广泛使用的Agent模式：ReACT (推理+行动)。先来看示意图：

这跟人类解决问题的思考方式很像：loop(思考-行动)。当我们遇到一系列问题时，通常先思考，逐个想方案(plan)，然后执行(action)，解决1个后（解决过程中，可能会借助工具），再来解决下1个，直到所有问题都处理完。

 

定义ReAct Agent

1. 1 public interface ReActAssistant {
2. 2 @SystemMessage("""
3. 3 你是一个使用ReAct（Reasoning and Acting）模式的智能助手。
4. 4 请按照以下步骤思考：
5. 5 1. 理解用户的问题
6. 6 2. 思考解决问题需要什么信息
7. 7 3. 如果需要计算或查询，选择合适的工具
8. 8 4. 使用工具获取结果
9. 9 5. 基于结果给出最终答案
10. 10
11. 11 请用中文思考和回答。
12. 12 当使用工具时，明确说明你要使用的工具。
13. 13 """)
14. 14 @UserMessage("问：{{request}}")
15. 15 @Agent("基于用户提供的问题进行思考和回答")
16. 16 String chat(@V("request") String request);
17. 17
18. 18 }

复制代码

ReActAssistant

没错，就是这么简单，提示词里写清楚要求就行。

 

ReAct 使用示例

1. 1 @SpringBootApplication
2. 2 public class ReActAgentApplication {
3. 3
4. 4 public static void main(String[] args) throws IOException {
5. 5 ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(AgentDesignPatternApplication.class, args);
6. 6 ChatModel model = context.getBean("ollamaChatModel", ChatModel.class);
7. 7 SampleTools sampleTools = context.getBean("sampleTools", SampleTools.class);
8. 8
9. 9 ReActAssistant agent = AgenticServices
10. 10 .agentBuilder(ReActAssistant.class)
11. 11 .chatModel(model)
12. 12 .chatMemoryProvider(memoryId -> MessageWindowChatMemory.withMaxMessages(15))
13. 13 .tools(sampleTools)
14. 14 .build();
15. 15
16. 16
17. 17 String[] testQueries = {
18. 18 "计算 15 加上 27 等于多少？",
19. 19 "北京现在的天气怎么样？",
20. 20 "计算半径为5的圆的面积",
21. 21 "现在是几点？",
22. 22 "计算长方体的体积，长10，宽5，高3",
23. 23 "帮我算一下 (25 × 4) ÷ 2 等于多少？",
24. 24 "快递单123456,现在到哪了？",
25. 25 "我的订单56789,退款到账了没？"
26. 26 };
27. 27
28. 28 for (String query : testQueries) {
29. 29 System.out.println("问: " + query);
30. 30 try {
31. 31 String response = agent.chat(query);
32. 32 System.out.println("答: " + response);
33. 33 System.out.println("-".repeat(50));
34. 34 // 避免请求过快
35. 35 Thread.sleep(1000);
36. 36 } catch (Exception e) {
37. 37 System.err.println("查询失败: " + e.getMessage());
38. 38 }
39. 39 }
40. 40
41. 41 }
42. 42 }

复制代码

ReActAgentApplication

这里面的很多问题，需要用到工具，工具示例如下：

1. 1 /**
2. 2 * @author junmingyang
3. 3 */
4. 4 @Component("sampleTools")
5. 5 public class SampleTools {
6. 6
7. 7 @Tool("计算两个数的加法运算")
8. 8 public String add(double a, double b) {
9. 9 double result = a + b;
10. 10 System.out.printf("[工具调用] 加法: %.2f + %.2f = %.2f\n", a, b, result);
11. 11 return String.format("%.2f + %.2f = %.2f", a, b, result);
12. 12 }
13. 13
14. 14 @Tool("计算两个数的减法运算")
15. 15 public String subtract(double a, double b) {
16. 16 double result = a - b;
17. 17 System.out.printf("[工具调用] 减法: %.2f - %.2f = %.2f\n", a, b, result);
18. 18 return String.format("%.2f - %.2f = %.2f", a, b, result);
19. 19 }
20. 20
21. 21 @Tool("计算两个数的乘法运算")
22. 22 public String multiply(double a, double b) {
23. 23 double result = a * b;
24. 24 System.out.printf("[工具调用] 乘法: %.2f × %.2f = %.2f\n", a, b, result);
25. 25 return String.format("%.2f × %.2f = %.2f", a, b, result);
26. 26 }
27. 27
28. 28 @Tool("计算两个数的除法运算")
29. 29 public String divide(double a, double b) {
30. 30 if (b == 0) {
31. 31 return "错误：除数不能为零";
32. 32 }
33. 33 double result = a / b;
34. 34 System.out.printf("[工具调用] 除法: %.2f ÷ %.2f = %.2f\n", a, b, result);
35. 35 return String.format("%.2f ÷ %.2f = %.2f", a, b, result);
36. 36 }
37. 37
38. 38 @Tool("获取当前日期和时间")
39. 39 public String getCurrentDateTime() {
40. 40 String datetime = LocalDateTime.now().format(
41. 41 DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
42. 42 );
43. 43 System.out.println("[工具调用] 当前时间: " + datetime);
44. 44 return datetime;
45. 45 }
46. 46
47. 47 @Tool("查询指定城市的天气信息")
48. 48 public String getWeather(String city) {
49. 49 System.out.println("[工具调用] 查询天气: " + city);
50. 50 // 这里可以集成真实的天气API
51. 51 return String.format("%s的天气：晴转多云，温度22-28°C，湿度65%%，东南风2级", city);
52. 52 }
53. 53
54. 54 @Tool("计算圆的面积")
55. 55 public String calculateCircleArea(double radius) {
56. 56 double area = Math.PI * radius * radius;
57. 57 System.out.printf("[工具调用] 圆面积计算: 半径=%.2f, 面积=%.2f\n", radius, area);
58. 58 return String.format("半径为 %.2f 的圆的面积是 %.2f", radius, area);
59. 59 }
60. 60
61. 61 @Tool("查询快递单")
62. 62 public String queryExpressOrder(String expressOrderNo) {
63. 63 System.out.printf("[工具调用] 快递单: %s，已经在运输途中，预订明天送达\n",
64. 64 expressOrderNo);
65. 65 return String.format("[工具调用] 快递单: %s，已经在运输途中，预订明天送达\n",
66. 66 expressOrderNo);
67. 67 }
68. 68
69. 69 @Tool("查询退款进度")
70. 70 public String queryRefundProgress(String orderNo) {
71. 71 System.out.printf("[工具调用] 订单: %s，退款已审批通过，预计1-3个工作日按原路退回\n",
72. 72 orderNo);
73. 73 return String.format("[工具调用] 订单: %s，退款已审批通过，预计1-3个工作日按原路退回\n",
74. 74 orderNo);
75. 75 }
76. 76 }

复制代码

SampleTools

 

运行效果

1. 1 问: 计算 15 加上 27 等于多少？
2. 2 [工具调用] 加法: 15.00 + 27.00 = 42.00
3. 3 答: 计算结果是：15 + 27 = 42。
4. 4 --------------------------------------------------
5. 5 问: 北京现在的天气怎么样？
6. 6 [工具调用] 查询天气: 北京
7. 7 答: 北京当前的天气情况是：
8. 8 - 天气状况：晴转多云
9. 9 - 温度：22-28°C
10. 10 - 湿度：65%
11. 11 - 风力：东南风2级
12. 12
13. 13 总体来说天气比较舒适，适合户外活动。
14. 14 --------------------------------------------------
15. 15 问: 计算半径为5的圆的面积
16. 16 [工具调用] 圆面积计算: 半径=5.00, 面积=78.54
17. 17 答: 半径为5的圆的面积是 **78.54**（平方单位）。
18. 18
19. 19 圆的面积计算公式为：π × 半径² = π × 5² = π × 25 ≈ 78.54
20. 20 --------------------------------------------------
21. 21 问: 现在是几点？
22. 22 [工具调用] 当前时间: 2026-01-31 19:47:39
23. 23 答: 现在的时间是：2026年1月31日 19:47:39
24. 24 --------------------------------------------------
25. 25 问: 计算长方体的体积，长10，宽5，高3
26. 26 [工具调用] 乘法: 10.00 × 5.00 = 50.00
27. 27 [工具调用] 乘法: 50.00 × 3.00 = 150.00
28. 28 答: 长方体的体积是 **150**（立方单位）。
29. 29
30. 30 长方体体积计算公式：长 × 宽 × 高 = 10 × 5 × 3 = 150
31. 31 --------------------------------------------------
32. 32 问: 帮我算一下 (25 × 4) ÷ 2 等于多少？
33. 33 [工具调用] 乘法: 25.00 × 4.00 = 100.00
34. 34 [工具调用] 除法: 100.00 ÷ 2.00 = 50.00
35. 35 答: (25 × 4) ÷ 2 = **50**
36. 36
37. 37 计算过程：
38. 38 - 25 × 4 = 100
39. 39 - 100 ÷ 2 = 50
40. 40 --------------------------------------------------
41. 41 问: 快递单123456,现在到哪了？
42. 42 [工具调用] 快递单: 123456，已经在运输途中，预订明天送达
43. 43 答: 您的快递单123456目前状态：
44. 44 - **物流状态**：已经在运输途中
45. 45 - **预计送达时间**：明天送达
46. 46
47. 47 快递正在正常运输中，请耐心等待。
48. 48 --------------------------------------------------
49. 49 问: 我的订单56789,退款到账了没？
50. 50 [工具调用] 订单: 56789，退款已审批通过，预计1-3个工作日按原路退回
51. 51 答: 您的订单56789退款状态：
52. 52 - **退款状态**：退款已审批通过
53. 53 - **预计到账时间**：1-3个工作日内按原路退回
54. 54
55. 55 退款申请已经通过审核，资金将在1-3个工作日内原路返回到您的支付账户，请注意查收。
56. 56 --------------------------------------------------

复制代码

View Code

为了让结果看上去更简洁，把跟LLM交互的request与response去掉了。 如果对【LLM生成的计划】以及【如何选择工具】感兴趣，可以观察下request/response日志，以最后1个问题为例，请求参数为：

1. 1 {
2. 2 "model": "minimax-m2:cloud",
3. 3 "messages": [
4. 4 {
5. 5 "role": "system",
6. 6 "content": "你是一个使用ReAct（Reasoning and Acting）模式的智能助手。\n请按照以下步骤思考：\n1. 理解用户的问题\n2. 思考解决问题需要什么信息\n3. 如果需要计算或查询，选择合适的工具\n4. 使用工具获取结果\n5. 基于结果给出最终答案\n\n请用中文思考和回答。\n当使用工具时，明确说明你要使用的工具。\n"
7. 7 },
8. 8 {
9. 9 "role": "assistant",
10. 10 "tool_calls": [
11. 11 {
12. 12 "function": {
13. 13 "name": "multiply",
14. 14 "arguments": {
15. 15 "a": 50,
16. 16 "b": 3
17. 17 }
18. 18 }
19. 19 }
20. 20 ]
21. 21 },
22. 22 {
23. 23 "role": "tool",
24. 24 "content": "50.00 × 3.00 = 150.00"
25. 25 },
26. 26 {
27. 27 "role": "assistant",
28. 28 "content": "长方体的体积是 **150** 立方单位。\n\n计算过程：\n- 长方体体积 = 长 × 宽 × 高\n- 10 × 5 × 3 = 150\n\n所以这个长方体的体积为150立方单位。",
29. 29 "tool_calls": []
30. 30 },
31. 31 {
32. 32 "role": "user",
33. 33 "content": "问：帮我算一下 (25 × 4) ÷ 2 等于多少？"
34. 34 },
35. 35 {
36. 36 "role": "assistant",
37. 37 "content": "我来为您计算 (25 × 4) ÷ 2。",
38. 38 "tool_calls": [
39. 39 {
40. 40 "function": {
41. 41 "name": "multiply",
42. 42 "arguments": {
43. 43 "a": 25,
44. 44 "b": 4
45. 45 }
46. 46 }
47. 47 }
48. 48 ]
49. 49 },
50. 50 {
51. 51 "role": "tool",
52. 52 "content": "25.00 × 4.00 = 100.00"
53. 53 },
54. 54 {
55. 55 "role": "assistant",
56. 56 "tool_calls": [
57. 57 {
58. 58 "function": {
59. 59 "name": "divide",
60. 60 "arguments": {
61. 61 "a": 100,
62. 62 "b": 2
63. 63 }
64. 64 }
65. 65 }
66. 66 ]
67. 67 },
68. 68 {
69. 69 "role": "tool",
70. 70 "content": "100.00 ÷ 2.00 = 50.00"
71. 71 },
72. 72 {
73. 73 "role": "assistant",
74. 74 "content": "(25 × 4) ÷ 2 = **50**\n\n计算过程：\n- 先算 25 × 4 = 100\n- 再算 100 ÷ 2 = 50\n\n所以答案是 50。",
75. 75 "tool_calls": []
76. 76 },
77. 77 {
78. 78 "role": "user",
79. 79 "content": "问：快递单123456,现在到哪了？"
80. 80 },
81. 81 {
82. 82 "role": "assistant",
83. 83 "content": "我来帮您查询快递单123456的状态。",
84. 84 "tool_calls": [
85. 85 {
86. 86 "function": {
87. 87 "name": "queryExpressOrder",
88. 88 "arguments": {
89. 89 "expressOrderNo": "123456"
90. 90 }
91. 91 }
92. 92 }
93. 93 ]
94. 94 },
95. 95 {
96. 96 "role": "tool",
97. 97 "content": "[工具调用] 快递单: 123456，已经在运输途中，预订明天送达\n"
98. 98 },
99. 99 {
100. 100 "role": "assistant",
101. 101 "content": "您的快递单123456目前状态：**已经在运输途中**，预计**明天送达**。\n\n快递正在正常运输中，请耐心等待。",
102. 102 "tool_calls": []
103. 103 },
104. 104 {
105. 105 "role": "user",
106. 106 "content": "问：我的订单56789,退款到账了没？"
107. 107 }
108. 108 ],
109. 109 "options": {
110. 110 "stop": []
111. 111 },
112. 112 "stream": false,
113. 113 "tools": [
114. 114 {
115. 115 "type": "function",
116. 116 "function": {
117. 117 "name": "getWeather",
118. 118 "description": "查询指定城市的天气信息",
119. 119 "parameters": {
120. 120 "type": "object",
121. 121 "properties": {
122. 122 "city": {
123. 123 "type": "string"
124. 124 }
125. 125 },
126. 126 "required": [
127. 127 "city"
128. 128 ]
129. 129 }
130. 130 }
131. 131 },
132. 132 {
133. 133 "type": "function",
134. 134 "function": {
135. 135 "name": "queryExpressOrder",
136. 136 "description": "查询快递单",
137. 137 "parameters": {
138. 138 "type": "object",
139. 139 "properties": {
140. 140 "expressOrderNo": {
141. 141 "type": "string"
142. 142 }
143. 143 },
144. 144 "required": [
145. 145 "expressOrderNo"
146. 146 ]
147. 147 }
148. 148 }
149. 149 },
150. 150 {
151. 151 "type": "function",
152. 152 "function": {
153. 153 "name": "queryRefundProgress",
154. 154 "description": "查询退款进度",
155. 155 "parameters": {
156. 156 "type": "object",
157. 157 "properties": {
158. 158 "orderNo": {
159. 159 "type": "string"
160. 160 }
161. 161 },
162. 162 "required": [
163. 163 "orderNo"
164. 164 ]
165. 165 }
166. 166 }
167. 167 },
168. 168 {
169. 169 "type": "function",
170. 170 "function": {
171. 171 "name": "calculateCircleArea",
172. 172 "description": "计算圆的面积",
173. 173 "parameters": {
174. 174 "type": "object",
175. 175 "properties": {
176. 176 "radius": {
177. 177 "type": "number"
178. 178 }
179. 179 },
180. 180 "required": [
181. 181 "radius"
182. 182 ]
183. 183 }
184. 184 }
185. 185 },
186. 186 {
187. 187 "type": "function",
188. 188 "function": {
189. 189 "name": "getCurrentDateTime",
190. 190 "description": "获取当前日期和时间"
191. 191 }
192. 192 },
193. 193 {
194. 194 "type": "function",
195. 195 "function": {
196. 196 "name": "add",
197. 197 "description": "计算两个数的加法运算",
198. 198 "parameters": {
199. 199 "type": "object",
200. 200 "properties": {
201. 201 "a": {
202. 202 "type": "number"
203. 203 },
204. 204 "b": {
205. 205 "type": "number"
206. 206 }
207. 207 },
208. 208 "required": [
209. 209 "a",
210. 210 "b"
211. 211 ]
212. 212 }
213. 213 }
214. 214 },
215. 215 {
216. 216 "type": "function",
217. 217 "function": {
218. 218 "name": "multiply",
219. 219 "description": "计算两个数的乘法运算",
220. 220 "parameters": {
221. 221 "type": "object",
222. 222 "properties": {
223. 223 "a": {
224. 224 "type": "number"
225. 225 },
226. 226 "b": {
227. 227 "type": "number"
228. 228 }
229. 229 },
230. 230 "required": [
231. 231 "a",
232. 232 "b"
233. 233 ]
234. 234 }
235. 235 }
236. 236 },
237. 237 {
238. 238 "type": "function",
239. 239 "function": {
240. 240 "name": "subtract",
241. 241 "description": "计算两个数的减法运算",
242. 242 "parameters": {
243. 243 "type": "object",
244. 244 "properties": {
245. 245 "a": {
246. 246 "type": "number"
247. 247 },
248. 248 "b": {
249. 249 "type": "number"
250. 250 }
251. 251 },
252. 252 "required": [
253. 253 "a",
254. 254 "b"
255. 255 ]
256. 256 }
257. 257 }
258. 258 },
259. 259 {
260. 260 "type": "function",
261. 261 "function": {
262. 262 "name": "divide",
263. 263 "description": "计算两个数的除法运算",
264. 264 "parameters": {
265. 265 "type": "object",
266. 266 "properties": {
267. 267 "a": {
268. 268 "type": "number"
269. 269 },
270. 270 "b": {
271. 271 "type": "number"
272. 272 }
273. 273 },
274. 274 "required": [
275. 275 "a",
276. 276 "b"
277. 277 ]
278. 278 }
279. 279 }
280. 280 }
281. 281 ]
282. 282 }

复制代码

最后1个问题-查退款进度-请求LLM

可以看到，走到最后1个问题时（106行），除了所有可用的工具之外（113-281行)，前面所有问题及答案(8-103行），也一并发给LLM了，所以LLM看上去才有记忆！

LLM的响应：

1. 1 {
2. 2 "model": "minimax-m2:cloud",
3. 3 "remote_model": "minimax-m2",
4. 4 "remote_host": "https://ollama.com:443",
5. 5 "created_at": "2026-01-31T11:52:21.93218197Z",
6. 6 "message": {
7. 7 "role": "assistant",
8. 8 "content": "我来帮您查询订单56789的退款进度。",
9. 9 "thinking": "用户询问订单56789的退款进度，我需要使用queryRefundProgress工具来查询这个订单号的退款情况。",
10. 10 "tool_calls": [
11. 11 {
12. 12 "id": "call_dmgzch57",
13. 13 "function": {
14. 14 "index": 0,
15. 15 "name": "queryRefundProgress",
16. 16 "arguments": {
17. 17 "orderNo": "56789"
18. 18 }
19. 19 }
20. 20 }
21. 21 ]
22. 22 },
23. 23 "done": true,
24. 24 "done_reason": "stop",
25. 25 "total_duration": 816309591,
26. 26 "prompt_eval_count": 1023,
27. 27 "eval_count": 63
28. 28 }

复制代码

查退款进度-LLM响应

从这里看出，LLM选中了工具 queryRefundProgress（第9行)

 

时序图

 

文中示例代码：

https://github.com/yjmyzz/agentic_turoial_with_langchain4j

 

参考：

Building Effective AI Agents \ Anthropic

[译] AI Workflow & AI Agent：架构、模式与工程建议（Anthropic，2024）

Agents and Agentic AI | LangChain4j

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