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Jinja2 模板在 Python 和 LLM 提示词编辑器中的应用

news 来源：原创 2025/6/13 8:43:09

Jinja2 是一个功能强大且灵活的 Python 模板引擎，广泛应用于网页渲染、配置文件生成，以及任何需要模板化输出的场景。它的设计灵感来源于 Django 的模板引擎，但具备更高的灵活性和可扩展性。

在大型语言模型（LLM）的提示词编辑器中，支持使用 Jinja2 模板语言。这意味着你可以在编写提示词时，利用 Jinja2 的模板语法进行动态内容生成、数据转换和逻辑处理，从而使提示词更加智能和适应性强。

一、Jinja2 的主要特点和功能

1. 变量替换

使用 {{ variable }} 语法，可以在模板中插入变量的值，实现动态内容。

示例：

你好，{{ name }}！

如果 name 的值是 张三，渲染结果为：

你好，张三！

2. 表达式和过滤器

支持在模板中使用表达式，并通过过滤器对数据进行格式化和转换。

示例 1：

今天是 {{ date.strftime('%Y-%m-%d') }}

如果 date 的值是 2023年10月4日，渲染结果为：

今天是 2023-10-04

示例 2：

用户名大写：{{ username | upper }}

如果 username 的值是 alice，渲染结果为：

用户名大写：ALICE

3. 控制结构

条件判断

使用 {% if %}、{% elif %}、{% else %}、{% endif %} 等语句进行条件判断。

示例：

{% if user.is_admin %}您有管理员权限。
{% else %}您是普通用户。
{% endif %}

如果 user.is_admin 为 True，渲染结果为：

您有管理员权限。

如果 user.is_admin 为 False，渲染结果为：

您是普通用户。
循环

使用 {% for %} 和 {% endfor %} 遍历列表或其他可迭代对象。

示例：

我的爱好有：
{% for hobby in hobbies %}
- {{ hobby }}
{% endfor %}

如果 hobbies 的值是 ['阅读', '旅行', '音乐']，渲染结果为：

我的爱好有：
- 阅读
- 旅行
- 音乐

4. 宏和自定义函数

可以定义宏（类似于函数），以重用模板代码。

示例：

{% macro render_user(user) %}姓名：{{ user.name }}，年龄：{{ user.age }}
{% endmacro %}{{ render_user(user1) }}
{{ render_user(user2) }}

如果 user1 的值是 {'name': '张三', 'age': 25}，user2 的值是 {'name': '李四', 'age': 30}，渲染结果为：

姓名：张三，年龄：25
姓名：李四，年龄：30

5. 模板继承

通过模板继承，可以创建一个基础模板，然后在具体模板中扩展和覆盖。模板继承有助于复用布局，保持代码整洁。

父模板（base.html）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>{% block title %}默认标题{% endblock %}</title>
</head>
<body><header><!-- 公共头部内容 --></header><main>{% block content %}<!-- 主内容区域 -->{% endblock %}</main><footer><!-- 公共尾部内容 --></footer>
</body>
</html>

子模板（index.html）：

{% extends "base.html" %}{% block title %}首页标题{% endblock %}{% block content %}<h1>欢迎来到首页</h1><p>这里是主页的内容。</p>
{% endblock %}

渲染 index.html 后的结果为：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>首页标题</title>
</head>
<body><header><!-- 公共头部内容 --></header><main><h1>欢迎来到首页</h1><p>这里是主页的内容。</p></main><footer><!-- 公共尾部内容 --></footer>
</body>
</html>

注意：在 LLM 的提示词编辑器中，模板继承可能有限制，具体取决于实现。

二、在 Python 中的应用示例

Jinja2 在 Python 中的应用非常广泛。下面通过具体的示例，演示如何在 Python 中使用 Jinja2，并与前述的主要特点和功能相对应。

1. 基本的变量替换

Python 代码：

from jinja2 import Template# 定义模板字符串
template = Template('你好，{{ name }}！')# 渲染模板，传入变量 name
result = template.render(name='张三')print(result)

输出：

你好，张三！

2. 条件判断

Python 代码：

from jinja2 import Templatetemplate_str = '''
{% if score >= 60 %}恭喜你，及格了！
{% else %}很遗憾，你未能及格。
{% endif %}
'''template = Template(template_str)
result = template.render(score=75)print(result.strip())

输出：

恭喜你，及格了！

3. 循环结构

Python 代码：

from jinja2 import Templatetemplate_str = '''
我的爱好有：
{% for hobby in hobbies %}
- {{ hobby }}
{% endfor %}
'''template = Template(template_str)
result = template.render(hobbies=['阅读', '旅行', '音乐'])print(result.strip())

输出：

我的爱好有：
- 阅读
- 旅行
- 音乐

4. 使用过滤器

Python 代码：

from jinja2 import Templatetemplate = Template('用户名大写：{{ username | upper }}')result = template.render(username='alice')print(result)

输出：

用户名大写：ALICE

5. 宏的使用

Python 代码：

from jinja2 import Templatetemplate_str = '''
{% macro greet(name) %}你好，{{ name }}！
{% endmacro %}{{ greet('张三') }}
{{ greet('李四') }}
'''template = Template(template_str)
result = template.render()print(result.strip())

输出：

你好，张三！
你好，李四！

6. 模板继承

父模板（base.html）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>{% block title %}默认标题{% endblock %}</title>
</head>
<body><header><!-- 公共头部内容 --></header><main>{% block content %}<!-- 主内容区域 -->{% endblock %}</main><footer><!-- 公共尾部内容 --></footer>
</body>
</html>

子模板（index.html）：

{% extends "base.html" %}{% block title %}首页标题{% endblock %}{% block content %}<h1>欢迎来到首页</h1><p>这里是主页的内容。</p>
{% endblock %}

Python 代码：

from jinja2 import Environment, FileSystemLoader# 设置模板加载器，指定模板文件夹路径
env = Environment(loader=FileSystemLoader('.'))# 加载子模板
template = env.get_template('index.html')# 渲染模板
result = template.render()print(result)

输出：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>首页标题</title>
</head>
<body><header><!-- 公共头部内容 --></header><main><h1>欢迎来到首页</h1><p>这里是主页的内容。</p></main><footer><!-- 公共尾部内容 --></footer>
</body>
</html>

7. 自定义过滤器

Python 代码：

from jinja2 import Environment, Template# 定义一个自定义过滤器函数
def reverse_filter(s):return s[::-1]# 创建模板环境
env = Environment()# 添加自定义过滤器
env.filters['reverse'] = reverse_filter# 使用自定义过滤器的模板
template = env.from_string('原始文本：{{ text }} | 反转后：{{ text | reverse }}')# 渲染模板
result = template.render(text='Jinja2')print(result)

输出：

原始文本：Jinja2 | 反转后：2ajniJ

说明：

在上述示例中，我们通过 Python 代码演示了 Jinja2 的各种功能。需要注意的是，在实际应用中，我们通过 from jinja2 import Template 导入 Template 类，然后创建模板并使用 template.render() 方法渲染，生成最终的文本输出。这与在 LLM 提示词编辑器中编写的 Jinja2 模板，最终也是通过类似的方式在后端用 Python 渲染成文本。

三、在 LLM 提示词编辑器中的应用

在大型语言模型（LLM）的提示词编辑器中，支持使用 Jinja2 模板语言。这使得我们可以在编写提示词时，利用 Jinja2 的模板语法进行动态内容生成、数据转换和逻辑处理，提高对话的个性化和智能性。

注意：

提示词编辑器中的模板内容，最终在后端通过 Python 的 from jinja2 import Template 和 template.render() 引擎渲染成文本。这意味着你在编辑器中编写的模板，将被实际的变量数据替换，生成最终供模型处理的文本。

1. 动态提示生成

根据用户输入或上下文，动态生成提示，提高对话的个性化和准确性。

示例：

{% if user.is_new %}欢迎，新用户！请问有什么可以帮助您的？
{% else %}欢迎回来，{{ user.name }}！继续上次的对话吗？
{% endif %}

如果 user.is_new 为 True，渲染结果为：

欢迎，新用户！请问有什么可以帮助您的？

如果 user.is_new 为 False，且 user.name 为 张三，渲染结果为：

欢迎回来，张三！继续上次的对话吗？

2. 数据格式化

对日期、数字等数据进行格式化处理。

示例：

您的账户余额为：{{ balance | round(2) }} 元

如果 balance 的值是 1234.5678，渲染结果为：

您的账户余额为：1234.57 元

3. 逻辑处理

使用复杂的逻辑控制对话流程。

示例：

{% if order.status == 'shipped' %}您的订单已发货，预计送达日期为 {{ order.delivery_date.strftime('%Y-%m-%d') }}。
{% elif order.status == 'processing' %}您的订单正在处理，我们会尽快发货。
{% else %}您的订单状态为：{{ order.status }}。
{% endif %}

如果 order.status 为 'shipped'，且 order.delivery_date 为 2023年10月6日，渲染结果为：

您的订单已发货，预计送达日期为 2023-10-06。

4. 实践示例

假设你正在为一个问答机器人编写提示词，需要根据用户的提问生成相应的回答。

示例：

{% if '天气' in user_question %}今天的天气是晴转多云，气温25°C。
{% elif '时间' in user_question %}现在的时间是 {{ current_time.strftime('%H:%M') }}。
{% else %}抱歉，我暂时无法回答您的问题。
{% endif %}

如果 user_question 为 '请告诉我今天的天气'，渲染结果为：

今天的天气是晴转多云，气温25°C。

如果 user_question 为 '现在几点了'，且 current_time 为 下午3点，渲染结果可能为：

现在的时间是 15:00。

四、大模型中的其他应用

除了在提示词编辑器中使用 Jinja2 模板语言外，Jinja2 在大语言模型的其他方面也有应用，包括：

  • 动态生成训练数据：利用模板批量生成具有特定格式和内容的训练数据，增强模型的多样性和泛化能力。

  • 定制化输出格式：在模型的输出处理中，使用 Jinja2 渲染模板，生成符合特定格式要求的文本，如代码、报告等。

  • 多语言支持：通过模板和变量，实现同一内容的多语言版本，方便国际化应用。

  • 可解释性展示：在分析模型的内部机制时，使用模板生成解释性文本，帮助理解模型的决策过程。

五、实际应用场景

  • Web 开发：配合 Flask、Django 等 Web 框架，用于渲染 HTML 页面。

  • 配置文件生成：在自动化部署工具（如 Ansible）中，使用模板生成配置文件。

  • 邮件模板：生成动态的邮件内容，发送个性化的邮件。

  • 报告生成：根据数据生成报告文档，如将数据渲染为 HTML、Markdown 或其他格式。

  • LLM 提示词编辑器：利用 Jinja2 模板语言，实现提示词的动态生成、数据转换和逻辑处理，提高对话的个性化和智能性。

  • 大模型应用：动态生成训练数据、定制化输出、多语言支持、可解释性展示等。

六、小结

  • 简洁易用：Jinja2 的语法直观，与 Python 语言风格一致，降低了学习成本。

  • 高效灵活：支持表达式、控制结构、过滤器、宏等高级功能，满足复杂模板需求。

  • 可扩展性强：可以自定义过滤器、全局函数、测试器等，增强模板的表达能力。

  • 性能优秀：经过优化的解析器和渲染器，在处理大型模板时依然高效。

通过以上内容，可以看出 Jinja2 在 Python 和 LLM 提示词编辑器，以及大模型的其他应用场景中的强大应用。它不仅简化了模板的编写，而且提高了代码的可维护性和可读性。在各种需要动态生成内容的场景中，Jinja2 都是一个值得选择的工具。

七、参考资料

  • Jinja2 官方文档：https://jinja.palletsprojects.com/

  • Flask 框架中的应用：https://flask.palletsprojects.com/en/2.0.x/templating/

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