05-面试解析 Agent 理论 + 实践（Spring AI Alibaba）
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面试解析 Agent 理论 + 实践（Spring AI Alibaba）
本节将会介绍 Agent 的四种基础设计模式：反思、工具调用、任务规划和多智能体协作。
在案例部分，会基于这四种设计模式，实现一个面试解析 Agent，在给定用户查询问题之后，Agent 可以进行规划，列出任务清单之后逐项执行，保证输出内容的可解释性。
为什么要学习 Agent 设计模式？
Agent 本质是让 LLM 从“回答问题”变为“解决问题”，而设计模式则可以增强 Agent “解决问题”的能力。
如果仅仅依赖提示词来获取 LLM 的输出，可能并不能直接获取我们期望的数据，例如 DeepResearch（深度研究），我们如果直接向 LLM 输入问题， LLM 直接通过推理得到输出，这是一个单步骤的过程，输出的内容仅仅依赖于 LLM 本身的能力，无法实现 DeepResearch 期望的效果。
而 Agent 设计模式赋予了 LLM 规划、反思、工具使用、多智能体协作等能力，使输出的内容不再仅仅依赖于 LLM 自身，通过这些设计模式使 LLM 具备结构化处理的能力，从而增强 LLM 的输出能力。
设计模式一：反思
反思是一种提升 Agent 输出质量的策略，即让 Agent 完成初步回答之后，对决策的结果重新进行评估，以改进后续行为。
反思机制可以通过多种方式实现：
- 自我反思：同一个 Agent 生成内容之后，再以审查者的角度找出不足，并反馈进行重试。
- 引入评估 Agent：构建多智能体系统，引入评估 Agent 来对当前 Agent 输出的内容进行评估，再修改完善。
- 借助外部校验工具：前两种方式是基于 Agent 进行评估，无法进行严格的评估，例如可以借助 JSON 反序列化工具来判断是否输出了期望的 JSON 格式。
反思机制往往会在循环结构中进行使用，通过不断反思来完善 Agent 输出内容，注意设定循环次数上限。
设计模式二：工具调用
工具调用提供了 LLM 与外部环境连接的能力，在工具调用的加持下，使 LLM 的能力不再局限于对话框内的内容生成，而是可以作为“决策大脑”，主动执行任务。
在工具调用方面，我们希望有越来越多的工具供选择和调用，因此出现了 MCP。MCP 统一了 LLM 与外部工具交互的协议规范，大家都基于这一规范实现对应的工具，极大降低了工具调用时的沟通和学习成本。
设计模式三：任务规划
任务规划使 Agent 在面对复杂任务时，先思考生成任务清单，之后按照任务清单逐个执行任务。
通过实现生成计划，可以提高 Agent 行为的可解释性，并且可以加入人类反馈，对生成的计划进行调整，使执行过程可控且透明。
Agent 在企业落地中的稳定性表现很重要，LLM 是基于“概率”的内容生成模型，概率意味着不稳定，如果想要对 Agent 进行落地，则必须基于通过各种“工程手段”提高 LLM 输出内容的稳定性，不稳定的系统对企业意味着灾难。
设计模式四：多智能体协作
多智能体协作即搭建由多个智能体组成的系统，每个智能体负责更细分领域的任务。
单个智能体的水平扩展能力有限，单智能体的能力不会随着长下文长度的增加、可调用工具数量的增多而变强，多智能体协作正是解决这一限制的手段。
同时在多智能体中，可以让单个智能体针对某个子任务不断进行优化，性能表现优于负责多个任务的单智能体。
面试解析 Agent
完整代码位于：https://github.com/1020325258/spring-ai-alibaba-tutorial/tree/master/04-AnalysisAgent
接下来，会实现一个面试解析 Agent，主要包含下图中的三个节点：
- planner：目标是进行任务规划，思考为了生成问题的解析文档，需要提前搜集哪些内容，列出任务清单。
- plan_accept：对 planner 节点输出的任务规划进行评估，决定是否接受该计划，如果不接受则重新路由至 Planner 生成计划。
- search_node：如果接受计划，则根据计划中的每个步骤进行搜索。
Planner
任务规划节点，通过提示词引导 LLM 根据用户提问的问题进行任务规划，确保可以在信息收集阶段收集到足够的信息，保证最终生成内容的深度与广度。
其中，提示词中增加了任务规划的步骤上限，避免步骤太多导致搜索时间过长。如果出现步骤太少的情况，你也可以自己改造提示词，增加最小步骤数避免步骤太少导致信息不足。
这里列举出 Planner 节点的部分提示词：
你是一名专业的 **面试解析规划师（Interview Answer Planner）**。
你的任务是组织由一个或多个智能 Agent 组成的团队，生成针对某个面试题的解析内容。
最终目标是生成一份详尽、完整的解析文档，因此你必须在信息收集阶段确保内容的广度与深度兼备。
信息不足、覆盖面狭窄、或者仅停留在表面层次都将导致最终生成内容质量不足。## 任务说明
你需要将研究主题拆分为多个子主题，并且在必要时扩展用户问题的研究范围和深度，以确保生成内容的充分性。文档应包含以下核心要素：- **题意分析**：准确理解考察点和潜在陷阱
- **标准答案**：清晰、专业、分层次地回答问题
- **扩展思路**：展示候选人可体现加分项的思考路径
- **面试官意图**：说明此题的考核目的与能力映射
- **答题策略**：给出高分回答技巧与注意事项因此，在生成最终解析文档之前，
你必须首先规划一个完整的 **信息收集与内容生成步骤计划**。## 信息质量与数量标准
成功的 planner 必须同时满足以下三点：
1. **全面覆盖**- 信息必须覆盖题目的所有维度；- 包含多个角度的分析（技术、逻辑、抽象、决策）；- 同时考虑候选人与面试官的视角。2. **足够深度**- 不允许表面化或模板化的解释；- 需要包含底层原理、机制、例子与对比分析；- 明确阐述答案背后的逻辑与推理链条。3. **信息量充足**- “刚好够用”的信息量是不合格的；- 必须确保资料丰富、解释细致；- 包含常见错误、变体题、延伸问题等附加内容。## ⚙️ 计划约束（Step Constraints）- **最多 {{ max_step_num }} 步**；
- 每步内容必须具体且有产出目标；
- 允许将相关主题合并为同一步；
- 保证深度与广度兼顾。## 📦 输出格式（Output Format）直接输出原始 JSON（不要使用代码块标识符），结构如下：```ts
interface Step {need_web_search: boolean; // 是否需要外部搜索title: string; // 步骤标题description: string; // 要收集或处理的具体内容step_type: "research" | "processing"; // 步骤类型
}interface Plan {has_enough_context: boolean; // 是否已有足够上下文thought: string; // 复述用户问题title: string; // 计划标题steps: Step[]; // 步骤列表
}
Planner 生成的任务规划使用 JSON 格式进行结构化输出，保证 Graph 中的下一个节点可以清楚了解任务以及每个步骤的细节。
通过 {{ max_step_num}}来限制最大步骤数，之后在创建 ChatClient 时不提前设定系统提示词，而是在运行时，动态获取 max_step_num 变量来替换提示词中的 {{ max_step_num }}占位符，提示词变量替换代码如下：
public static Message getPlannerMessage(OverAllState state) throws IOException {// 读取 resources/prompts 下的 md 文件ClassPathResource resource = new ClassPathResource("prompts/planner.md");String template = StreamUtils.copyToString(resource.getInputStream(), StandardCharsets.UTF_8);// 替换 {{ CURRENT_TIME }} 占位符String systemPrompt = template.replace("{{ CURRENT_TIME }}", LocalDateTime.now().toString());// 替换 {{ max_step_num }} 占位符systemPrompt = systemPrompt.replace("{{ max_step_num }}", state.value(StateKeyEnum.MAX_STEP_NUM.getKey(), 3).toString());// 创建系统提示词SystemMessage systemMessage = new SystemMessage(systemPrompt);return systemMessage;
}
运行时，创建好系统提示词之后，将提示词作为 List<Message> 传递给大模型即可，如下：
List<Message> messages = new ArrayList<>();
// 添加系统提示词
messages.add(PromptTemplateUtil.getPlannerMessage(state));
// 调用 LLM
String content = plannerAgent.prompt().messages(messages).call().content();
PlanAccept
PlanAccept 节点用于评估计划是否符合要求，这里通过反序列化的方式验证 Planner 输出内容是否符合 JSON 格式。
PlanAccept 节点如果反序列化失败，则重新路由至 Planner 节点生成计划，并记录迭代次数，达到上限则就直接路由至 END 节点，避免死循环。
PlanAccept 节点核心代码如下：
@Override
public Map<String, Object> apply(OverAllState state) throws Exception {Map<String, Object> result = new HashMap<>();String plannerContent = state.value(StateKeyEnum.PLANNER_CONTENT.getKey(), "");BeanOutputConverter<Plan> converter = new BeanOutputConverter<>(new ParameterizedTypeReference<Plan>() {});try {// 反序列化计划Plan plan = converter.convert(plannerContent);Boolean autoAcceptPlan = state.value(StateKeyEnum.AUTO_ACCEPT_PLAN.getKey(), true);if (autoAcceptPlan) {// 将计划存入 Stateresult.put(StateKeyEnum.PLAN.getKey(), plan);result.put(StateKeyEnum.PLAN_ACCEPT_NEXT_NODE.getKey(), "search_node");logger.info("Plan auto accept: {}", plan);} else {// todo 增加人员反馈节点}} catch (Exception e) {// todo 给 Planner 重新制定计划logger.info("planner convert error", e);// 生成计划迭代次数Integer iterationNum = state.value(StateKeyEnum.PLAN_ITERATION_NUM.getKey(), 0);if (iterationNum > 3) {// 如果超出迭代次数上限，则直接流转至结束节点result.put(StateKeyEnum.PLAN_ACCEPT_NEXT_NODE.getKey(), StateGraph.END);} else {// 如果没超出，则继续尝试生成计划生成计划迭代次数 + 1result.put(StateKeyEnum.PLAN_ITERATION_NUM.getKey(), iterationNum + 1);// 重新跳回至 planner 节点生成计划result.put(StateKeyEnum.PLAN_ACCEPT_NEXT_NODE.getKey(), "planner");}}return result;
}
SearchNode
SearchNode 得到执行计划之后，根据执行计划中的步骤 Step 开始搜集信息。
搜索工具采用百炼平台提供的 MCP 工具，这里我们自己定义 McpService，因为百炼平台的 MCP Server 使用时，需要在 header 中加入鉴权 token，在 04 节介绍过，如果 SpringAIAlibaba 想要集成百炼的 MCP 工具，就需要重写对应的源码并覆盖，这样会带来一个问题就是如果 SpringAIAlibaba 之后迭代我们重写的类的话，我们也需要同步进行迭代。
而且，SpringAIAlibaba 将 MCP 的底层连接和工具调用全部封装起来，使用时内部黑盒不便于我们学习和理解。
基于上述原因，选择手动连接 MCP Server，如下：
public McpService() {// 初始化与 McpServer 的 SSE 传输通道this.transport = new WebFluxSseClientTransport(WebClient.builder().defaultHeader("Authorization", "Bearer " + System.getenv("AI_DASHSCOPE_API_KEY")).baseUrl("https://dashscope.aliyuncs.com"), new ObjectMapper(), "/api/v1/mcps/zhipu-websearch/sse");// 初始化 McpClientthis.mcpSyncClient = McpClient.sync(transport).build();// 初始化与 MCP Server 的连接mcpSyncClient.initialize();
}
初始化好连接之后，就可以通过 mcpSyncClient 根据 name 调用对应的工具了。
SearchNode 中通过 McpService 搜集好相关的信息，发送给 LLM 进行最终的汇总和内容生成，如下：
public Map<String, Object> apply(OverAllState state) throws Exception {Map<String, Object> result = new HashMap<>();// 获取节点执行计划Plan plan = state.value(StateKeyEnum.PLAN.getKey(), Plan.class).orElse(null);List<Message> messages = new ArrayList<>();for (Plan.Step step : plan.getSteps()) {if (!Plan.StepType.RESEARCH.equals(step.getStepType())) {continue;}String title = step.getQuery();List<SearchResult> searchResults = mcpService.query(title);messages.add(new UserMessage("搜索结果：" + searchResults.stream().map(r -> {return String.format("查询问题: %s\n内容: %s\n链接: %s\n", r.getTitle(), r.getContent(), r.getLink());}).collect(Collectors.joining("\n\n"))));}String searchContent = searchAgent.prompt().messages(messages).call().content();logger.info("SearchNode 输出结果: {}", searchContent);result.put(StateKeyEnum.SEARCH_CONTENT.getKey(), searchContent);return result;
}
这里将搜索到的结果放入到 List<Message> 作为上下文发送给 LLM，这里我是用的模型是 qwen3-max，官方给出模型的输入上下文长度是 256K，最大输入长度是 **252K，**也就是 252000 个 token，按照 1 token = 1.5 个汉字来算，模型一次可以接受 378000 个汉字，约等于 378 页 Word 文档。
所以，这里直接将搜索结果发送给 qwen3-max 是没有问题的，如果模型的输入上下文比较小，可以限制计划的步骤以及 McpService 中搜索的结果来减少输入上下文。
总结
本节介绍了 Agent 的四种基础设计模式，来自于吴恩达 2024 年 3 月发表的演讲，这四种设计模式是最基础的设计模式，除了这些还有很多其他方式可以提升 Agent 的性能，例如在 Jina DeepResearch 中，会使用 <xml> 定义提示词，并且对查询进行重写，查询的重写非常重要，可以从更多角度获取潜在的答案，并且在 RAG 搜索中，可以基于查询重写得到更适合 BM25 算法的关键词，以收集到更多有用的内容。
推荐阅读（AI DeepResearch 文章）：https://zhuanlan.zhihu.com/p/26560000573Jina
除了理论部分，在实践部分也基于 Spring AI Alibaba 实现了一个面试解析 Agent 了，实现了任务规划、任务评估、网页搜索，并基于收集到的内容生成一份完整的解析文档。