认识消息
1、认识消息
大模型没有记忆,它的输出只和输入模型的内容有关(上下文)。很多大模型API服务也没有在服务端维护会话历史,是“无状态”的。因此,如果应用需要“记住”对话历史,需要在程序中维护消息列表。

在 LangChain 中,Message(消息)是模型交互的最基本单元。它既代表模型接收到的输入(Input),也代表模型生成的输出(Output)。
每一轮与大模型的对话,都由一条或多条 Message 构成。每个 Message 不仅包含
文字内容,还携带描述上下文状态的元信息(metadata),用于保持对话的一致性和可追踪性。比如,模型在多轮交互中理解“谁在说话”、“说了什么”、“这条信息属于哪一轮对话”。
LangChain 在 1.0 中提供了跨模型统一的 Message 标准。无论你使用的是 OpenAI、Anthropic、Gemini 还是本地模型,这一标准都能保持一致的行为。好处:
兼容性强:不同模型的消息格式自动对齐。可扩展性高:方便添加多模态内容或自定义字段。可追踪性好:为 LangSmith 等调试工具提供一致的上下文数据结构。
1.1 消息的内部结构
LangChain的消息(Message)对象包含三种字段
- Role:消息所属的角色或类型,如
system、user、assistant。 - Content:消息内容
- Metadata:(可选)元数据,存储额外信息。如:消息ID、响应时间、token消耗量、消息标签等
1.2 消息的类型
LangChain定义了很多消息类型,通过role 区分。常用的有四种。
1、系统消息
也称为系统提示词,用于在对话开始时为模型设定角色、行为准则和上下文背景。它像是给AI助手的一份工作说明书,决定了其回答问题的风格、领域和专业范围。
{"role": "system", "content": "你是个精通编程的软件架构师"}2、用户消息
也称为用户提示词,在多轮对话中,它表示用户的一次输入。可以包含简单的文本问题,也可以是复杂的多模态内容(如图片、音频、文档等)。
{"role": "user", "content": "你好啊~"}3、助手(AI)消息
代表模型的回复,包括生成的文本、工具调用、元数据等。
{"role": "assistant", "content": "我也很高兴认识你"}{
"role": "assistant",
"content": "",
"tool_calls": [{
"name": "get_weather",
"args": {"location": "北京"},
"id": "call_00_nUD2NC9QRN5Cg1GaoIkBJQ4s"
}]
}4、工具调用消息
工具调用结果匹配的消息类型。将此消息返回给模型,让模型基于这个结果继续生成回复。在Tools一节详细介绍。
{"role": "tool", "content": "今天天气很好", "tool_call_id":"call_00_nUD2NC9QRN5Cg1GaoIkBJQ4s"}问题:为什么使用不同的消息类型?
明确角色:清晰区分系统提示、用户输入和 AI 回复控制行为:通过 SystemMessage 精确控制 AI 的行为对话历史:构建完整的多轮对话上下文调试友好:更容易追踪和调试对话流程
1.3 消息格式
LangChain支持两种消息格式。
格式1:JSON格式
1、系统消息
{"role": "system", "content": "你是个善解人意的助手"}2、用户消息
{"role": "user", "content": "你好啊~"}3、助手消息
{"role": "assistant", "content": "我也很高兴认识你"}4、工具调用消息
{"role": "tool", "content": "<工具输出>", "tool_call_id":"call_00_nUD2NC9QRN5Cg1GaoIkBJQ4s"}格式2:对象格式
1、系统消息
SystemMessage(content="你是个善解人意的助手")2、用户消息
HumanMessage(content="你好啊~")3、助手消息
AIMessage("我也很高兴认识你")4、工具调用消息
ToolMessage(
content="<工具输出>",
tool_call_id="call_00_nUD2NC9QRN5Cg1GaoIkBJQ4s" # 一定要和AI消息中的调用ID匹配
)举例:
from langchain_core.messages import (
HumanMessage, # 用户消息
AIMessage, # AI 消息
SystemMessage, # 系统消息
ToolMessage # 工具返回消息
)
# 消息列表示例
messages = [
SystemMessage(content="你是一个助手"),
HumanMessage(content="你好"),
AIMessage(content="你好!有什么可以帮你?"),
HumanMessage(content="天气怎么样?"),
AIMessage(content="让我查询一下..."),
ToolMessage(content="北京:晴天", tool_call_id="call_123"),
AIMessage(content="北京今天是晴天")
]小结:
| 角色 | 字典格式 | 对象格式 | 用途 | 示例 |
|---|---|---|---|---|
| System | {"role": "system", ...} | SystemMessage(...) | 设定 AI 的行为、角色、规则 | “你是一个专业的数学老师” |
| User | {"role": "user", ...} | HumanMessage(...) | 用户输入 | “什么是微积分?” |
| Assistant | {"role": "assistant", ...} | AIMessage(...) | AI 的回复 | “微积分是研究变化率的数学分支……” |
| Tool | {"role": "tool", ...} | ToolMessage(...) | 工具执行的结果 | “今天北京天气晴朗,万里无云” |
1.4 举例
举例1:JSON格式
from langchain.chat_models import init_chat_model
from dotenv import load_dotenv
import os
# 从.env文件中加载环境变量
load_dotenv(override=True)
CLOSEAI_API_KEY = os.getenv("CLOSEAI_API_KEY")
CLOSEAI_BASE_URL = os.getenv("CLOSEAI_BASE_URL")
model = init_chat_model(
model="gpt-5.4-mini",
model_provider="openai",
api_key=CLOSEAI_API_KEY,
base_url=CLOSEAI_BASE_URL
)
# 通过JSON初始化
messages = [
{"role": "system", "content": "你是一个善于给出通俗易懂解释的AI助手"},
{"role": "user", "content": "你好"},
{"role": "assistant", "content": "你好!我能帮你什么?"},
{"role": "user", "content": "什么是机器学习"}
]
response = model.invoke(messages)
print(response.content)机器学习,简单说,就是**让计算机通过数据自己学规律**,而不是每一步都靠人手工写死规则。
### 直观理解
比如你想让电脑识别“这是一张猫的图片”:
- 传统方法:程序员手写很多规则,比如“有胡须、三角耳朵、眼睛大概率是猫”。
- 机器学习:给电脑很多猫和非猫的图片,让它自己从数据里总结出“猫长什么样”的规律。
### 核心特点
1. **数据驱动**:靠大量数据来学习。
2. **自动找规律**:模型自己从例子中总结模式。
3. **可以预测或判断**:学完以后,能对新数据做出预测。
### 常见应用
- **垃圾邮件过滤**
- **人脸识别**
- **推荐系统**(比如短视频、商品推荐)
- **语音识别**
- **天气、销量预测**
### 一个简单比喻
机器学习就像**学生做题**:
- 训练数据 = 练习题和答案
- 学习过程 = 学生总结解题方法
- 新数据 = 考试新题
- 目标 = 做对没见过的新题
### 它不是“自动变聪明”
机器学习的效果依赖:
- 数据质量
- 数据数量
- 模型设计
- 训练方法
如果数据有问题,学出来的结果也可能不准。
如果你愿意,我还可以继续用**“最适合初学者的方式”**给你讲:
1. 机器学习和人工智能的区别
2. 监督学习、无监督学习是什么
3. 一个具体例子带你看懂训练过程举例2:对象格式
from langchain_core.messages import SystemMessage,HumanMessage,AIMessage
from langchain.chat_models import init_chat_model
from dotenv import load_dotenv
import os
# 从.env文件中加载环境变量
load_dotenv(override=True)
CLOSEAI_API_KEY = os.getenv("CLOSEAI_API_KEY")
CLOSEAI_BASE_URL = os.getenv("CLOSEAI_BASE_URL")
model = init_chat_model(
model="gpt-5.4-mini",
model_provider="openai",
api_key=CLOSEAI_API_KEY,
base_url=CLOSEAI_BASE_URL
)
# 通过JSON初始化
messages = [
SystemMessage("你是一个善于给出通俗易懂解释的AI助手"),
HumanMessage("你好"),
AIMessage("你好!我能帮你什么?"),
HumanMessage("什么是机器学习"),
]
response = model.invoke(messages)
print(response.content)机器学习,简单来说,就是**让计算机通过数据自己找规律、学会做判断**,而不是每一步都由人手工写死规则。
### 直观理解
比如你想让电脑识别“垃圾邮件”:
- 传统方法:人来写规则,比如“标题里有免费、中奖、优惠,可能是垃圾邮件”
- 机器学习:给电脑很多“邮件 + 是否垃圾”的样本,让它自己总结出特征和判断方法
### 它的核心特点
1. **输入数据**
机器学习需要大量数据作为“教材”。
2. **训练模型**
计算机会从数据中学习规律,得到一个“模型”。
3. **做预测/决策**
学完后,模型可以对新数据做判断,比如:
- 这封邮件是不是垃圾邮件
- 这张图片里是什么物体
- 明天的温度大概多少
### 一个简单例子
如果你给机器看很多房子的资料:
- 面积
- 地段
- 房龄
- 对应价格
它就可能学会:
**面积更大、地段更好,价格通常更高**。
以后看到新房子,它就能估算价格。
### 常见应用
- 人脸识别
- 语音助手
- 推荐系统(比如短视频、购物推荐)
- 自动翻译
- 金融风控
- 医疗辅助诊断
### 一句话总结
**机器学习就是让机器从数据中自动学习规律,并用这些规律去预测或决策。**
如果你愿意,我还可以继续用**“小学生能懂的方式”**或者**“结合人工智能和深度学习的关系”**给你讲。1.5 消息对象字段说明
此处仅说明常用字段,完整字段列表查阅官方手册或阅读源码。
1.5.1 SystemMessage参数列表
content :消息内容,字段名可以省略
SystemMessage("你是个善解人意的助手")相当于
SystemMessage(content = "你是个善解人意的助手")1.5.2 HumanMessage参数列表
content :消息内容,字段名可以省略
HumanMessage("你好啊~")相当于
HumanMessage(content = "你好啊~")metadata :元数据字段,可以有很多,自定义
举例:带有元数据字段
HumanMessage(
content="Hello!",
name="alice", # 可选,用户名
id="msg_123", # 可选,message的ID
)name 和id 都属于元数据字段,当消息类型相同,对消息进行区分。但不是所有模型都支持这一功能,是否支持取决于模型供应商,需要查看官方手册。比如:
- OpenAI 的 API 手册告诉我们,HumanMessage支持
name作为元数据字段,如下图所示。而DeepSeek的API官方文档明确支持name作为元数据,但实测发现模型无法识别。

举例:
此处通过CloseAI平台调用gpt-5.4-mini 展示name 的作用。
from langchain_core.messages import SystemMessage,HumanMessage,AIMessage
from langchain.chat_models import init_chat_model
from dotenv import load_dotenv
import os
# 从.env文件中加载环境变量
load_dotenv(override=True)
CLOSEAI_API_KEY = os.getenv("CLOSEAI_API_KEY")
CLOSEAI_BASE_URL = os.getenv("CLOSEAI_BASE_URL")
model = init_chat_model(
model="gpt-5.4-mini",
model_provider="openai",
api_key=CLOSEAI_API_KEY,
base_url=CLOSEAI_BASE_URL
)
messages = [
SystemMessage("你是一个信息抽取器。你会收到多条来自不同发言者的 user 消息。每条消息可能带有 name 字段。你的任务是:严格根据每条消息的 name 提取发言者及其观点,并输出JSON。禁止使用“第一个人/第二个人”这种相对称呼。若某条消息没有 name,则输出 unknown。输出格式:{\"speakers\":[{\"name\":\"...\",\"claim\":\"...\"}]}"),
HumanMessage(
content="我认为 1+1=2",
name="Bob"
),
HumanMessage(
content="我认为 1+1>2",
name="Tom"
),
HumanMessage(
content="请列出谁说了什么,不要判断对错。",
name="audience"
)
]
response = model.invoke(messages)
print(response.content){"speakers":[{"name":"Bob","claim":"我认为 1+1=2"},{"name":"Tom","claim":"我认为 1+1>2"},
{"name":"audience","claim":"请列出谁说了什么,不要判断对错。"}]}说明:模型加载了name传递的信息,这在多人对话场景很有用。
拓展:使用ChatOpenRouter调用没有将name正确传递给模型服务。即:
from langchain_openrouter import ChatOpenRouter
from dotenv import load_dotenv
import os
load_dotenv(override=True)
OPENROUTER_API_KEY = os.getenv("OPENROUTER_API_KEY")
OPENROUTER_API_BASE = os.getenv("OPENROUTER_API_BASE")
model = ChatOpenRouter(
# model="openai/gpt-5.4-mini",
model="openai/gpt-4o-mini",
api_key=OPENROUTER_API_KEY,
base_url=OPENROUTER_API_BASE,
)
messages = [
SystemMessage("你是一个信息抽取器。你会收到多条来自不同发言者的 user 消息。每条消息可能带有 name 字段。你的任务是:严格根据每条消息的 name 提取发言者及其观点,并输出JSON。禁止使用“第一个人/第二个人”这种相对称呼。若某条消息没有 name,则输出 unknown。输出格式:{\"speakers\":[{\"name\":\"...\",\"claim\":\"...\"}]}"),
HumanMessage(
content="我认为 1+1=2",
name="Bob"
),
HumanMessage(
content="我认为 1+1>2",
name="Tom"
),
HumanMessage(
content="请列出谁说了什么,不要判断对错。",
name="audience"
)
]
response = model.invoke(messages)
print(response.content){"speakers":[{"name":"unknown","claim":"我认为 1+1=2"},{"name":"unknown","claim":"我认为 1+1>2"}]}1.5.3 AIMessage参数列表
content :模型输出的原始内容,字段名可以省略
AIMessage("你好~")相当于
AIMessage(content="你好~")response_metadata :AIMessage特有属性,LLM的响应中附加元数据,根据不同模型会有不同,如可能会包含本次token使用量等信息。
tool_calls :AIMessage特有属性,表示工具调用信息。当LLM决定调用工具时,在AIMessage 中就会包含这个属性,没有工具调用则为空。结构如下:
tool_calls=[
{
'name': 'get_weather', // 应调用的工具名
'args': {'city': '杭州'}, // 调用工具的参数
'id': 'call_00_gIXYOD1Q1OkEXmdDBqXR1578', // 工具调用的唯一标识ID
'type': 'tool_call'
},
{'name': 'get_news',
'args': {},
'id': 'call_01_jD3phD5PEaIZf0mVLhKt0861',
'type': 'tool_call'
}
]tool_calls属性是一个ToolCall 列表,每个ToolCall 是一个字典,包含字段见上。usage_metadata :用量信息。
以上三个字段,在《02b-模型的调用.md》中invoke()返回值说明中讲过。
举例:
举例1:AIMessage给出最终答案
AIMessage(content="北京今天晴天,温度 15°C")举例2:AIMessage调用工具
AIMessage(
content="",
tool_calls=[{
'name': 'get_weather',
'args': {'city': '北京'},
'id': 'call_xxx'
}]
)举例3:更丰富的参数
from langchain_core.messages import SystemMessage,HumanMessage
from langchain.chat_models import init_chat_model
from dotenv import load_dotenv
import os
from rich import print as rprint
# 从.env文件中加载环境变量
load_dotenv(override=True)
CLOSEAI_API_KEY = os.getenv("CLOSEAI_API_KEY")
CLOSEAI_BASE_URL = os.getenv("CLOSEAI_BASE_URL")
model = init_chat_model(
model="gpt-5.4-mini",
model_provider="openai",
api_key=CLOSEAI_API_KEY,
base_url=CLOSEAI_BASE_URL
)
messages = [
SystemMessage("你叫小智,是一名助人为乐的助手。"),
HumanMessage("你好,好久不见,请介绍下你自己。")
]
response = model.invoke(messages)
rprint(response)AIMessage(
content='你好,好久不见!我叫小智,是一名助人为乐的助手,很高兴再次见到你。\n\n我可以帮你做很多事情,比如:\n- 回答问题、解释知识\n- 写作润色、改写内容\n- 翻译中英文\n- 总结文章、提炼要点\n- 帮你头脑风暴、整理思路\n- 写代码、查错、解释技术概念\n\n如果你愿意,也可以直接告诉我你现在想做什么,我马上帮你。',
additional_kwargs={'refusal': None},
response_metadata={
'token_usage': {
'completion_tokens': 118,
'prompt_tokens': 34,
'total_tokens': 152,
'completion_tokens_details': {
'accepted_prediction_tokens': 0,
'audio_tokens': 0,
'reasoning_tokens': 0,
'rejected_prediction_tokens': 0
},
'prompt_tokens_details': {'audio_tokens': 0, 'cached_tokens':0},
'latency_checkpoint': {
'engine_tbt_ms': 4,
'engine_ttft_ms': 37,
'engine_ttlt_ms': 541,
'pre_inference_ms': 91,
'service_tbt_ms': 4,
'service_ttft_ms': 219,
'service_ttlt_ms': 716,
'total_duration_ms': 631,
'user_visible_ttft_ms': 128
}
},
'model_provider': 'openai',
'model_name': 'gpt-5.4-mini-2026-03-17',
'system_fingerprint': None,
'id': 'chatcmpl-DhsxIyex0PozhJgKM4jNBKQhfYhlb',
'service_tier': 'default',
'finish_reason': 'stop',
'logprobs': None
},
id='lc_run--019e49a0-928b-7712-8000-3c4ceba64cff-0',
tool_calls=[],
invalid_tool_calls=[],
usage_metadata={
'input_tokens': 34,
'output_tokens': 118,
'total_tokens': 152,
'input_token_details': {'audio': 0, 'cache_read': 0},
'output_token_details': {'audio': 0, 'reasoning': 0}
}
)rprint(response.usage_metadata){
'input_tokens': 34,
'output_tokens': 118,
'total_tokens': 152,
'input_token_details': {'audio': 0, 'cache_read': 0},
'output_token_details': {'audio': 0, 'reasoning': 0}
}返回的内容分析:

1.5.4 ToolMessage参数列表(拓展)
content :文件内容
name :工具名称
tool_call_id :工具调用唯一ID,ToolMessage必须紧邻匹配的AIMessage,和前者tool_calls中的id一致。
ToolMessage(
content="<工具输出>",
name="get_weather"
tool_call_id="call_00_nUD2NC9QRN5Cg1GaoIkBJQ4s" # 一定要和AI消息中的调用ID匹配
)举例1:工具调用(json格式)
不必深究,学过
tools章节,再来看这个示例就会很简单。
from langchain.chat_models import init_chat_model
from dotenv import load_dotenv
import os
# 从.env文件中加载环境变量
load_dotenv(override=True)
CLOSEAI_API_KEY = os.getenv("CLOSEAI_API_KEY")
CLOSEAI_BASE_URL = os.getenv("CLOSEAI_BASE_URL")
model = init_chat_model(
model="gpt-5.4-mini",
model_provider="openai",
api_key=CLOSEAI_API_KEY,
base_url=CLOSEAI_BASE_URL
)
def get_weather(city: str) -> str:
return "不错哦~"
# 模拟模型绑定工具
model_with_tools = model.bind_tools([get_weather])
ai_message = {
"role": "assistant",
"content": "",
"tool_calls": [{
"name": "get_weather",
"args": {"location": "北京"},
"id": "call_00_nUD2NC9QRN5Cg1GaoIkBJQ4s"
}]
}
tool_message = {
"role": "tool",
"content": "今天北京天气晴朗,万里无云~",
"tool_call_id": "call_00_nUD2NC9QRN5Cg1GaoIkBJQ4s"
}
messages = [
{"role": "user", "content": "北京天气如何"},
ai_message,
tool_message
]
response = model.invoke(messages)
print(response)输出如下:
content='今天北京天气晴朗,万里无云。' additional_kwargs={'refusal': None}response_metadata={'token_usage': {'completion_tokens': 15,'prompt_tokens': 48, 'total_tokens': 63, 'completion_tokens_details':{'accepted_prediction_tokens': 0, 'audio_tokens': 0, 'reasoning_tokens':0, 'rejected_prediction_tokens': 0}, 'prompt_tokens_details':{'audio_tokens': 0, 'cached_tokens': 0}, 'latency_checkpoint':{'engine_tbt_ms': 3, 'engine_ttft_ms': 37, 'engine_ttlt_ms': 89,'pre_inference_ms': 91, 'service_tbt_ms': 4, 'service_ttft_ms': 186,'service_ttlt_ms': 236, 'total_duration_ms': 148,'user_visible_ttft_ms': 96}}, 'model_provider': 'openai', 'model_name':'gpt-5.4-mini-2026-03-17', 'system_fingerprint': None, 'id': 'chatcmpl-DhtAv37DHwCsZUl27PZwoJty2Nh3s', 'service_tier': 'default','finish_reason': 'stop', 'logprobs': None} id='lc_run--019e49ad-778f-71d3-b12e-36d1a3d5e0d6-0' tool_calls=[] invalid_tool_calls=[]usage_metadata={'input_tokens': 48, 'output_tokens': 15, 'total_tokens':63, 'input_token_details': {'audio': 0, 'cache_read': 0},'output_token_details': {'audio': 0, 'reasoning': 0}}举例2:工具调用(对象格式)
from langchain_core.messages import AIMessage, ToolMessage,HumanMessage
from langchain.chat_models import init_chat_model
from dotenv import load_dotenv
import os
# 从.env文件中加载环境变量
load_dotenv(override=True)
CLOSEAI_API_KEY = os.getenv("CLOSEAI_API_KEY")
CLOSEAI_BASE_URL = os.getenv("CLOSEAI_BASE_URL")
model = init_chat_model(
model="gpt-5.4-mini",
model_provider="openai",
api_key=CLOSEAI_API_KEY,
base_url=CLOSEAI_BASE_URL
)
def get_weather(city: str) -> str:
return "不错哦~"
# 模拟模型绑定工具
model_with_tools = model.bind_tools([get_weather])
# ai_message = {
# "role": "assistant",
# "content": "",
# "tool_calls": [{
# "name": "get_weather",
# "args": {"location": "北京"},
# "id": "call_00_nUD2NC9QRN5Cg1GaoIkBJQ4s"
# }]
# }
ai_message = AIMessage(
content = [],
tool_calls = [{
"name": "get_weather",
"args": {"location": "北京"},
"id": "call_00_nUD2NC9QRN5Cg1GaoIkBJQ4s"
}]
)
# tool_message = {
# "role": "tool",
# "content": "今天北京天气晴朗,万里无云~",
# "tool_call_id": "call_00_nUD2NC9QRN5Cg1GaoIkBJQ4s"
# }
tool_message = ToolMessage(
content = "今天北京天气晴朗,万里无云~",
tool_call_id = "call_00_nUD2NC9QRN5Cg1GaoIkBJQ4s"
)
messages = [
# {"role": "user", "content": "北京天气如何"},
HumanMessage(content="北京天气如何"),
ai_message,
tool_message
]
# for message in messages:
# print(message)
response = model.invoke(messages)
print(response)输出如下:
content='今天北京天气晴朗,万里无云。' additional_kwargs={'refusal': None}response_metadata={'token_usage': {'completion_tokens': 15,'prompt_tokens': 48, 'total_tokens': 63, 'completion_tokens_details':{'accepted_prediction_tokens': 0, 'audio_tokens': 0, 'reasoning_tokens':0, 'rejected_prediction_tokens': 0}, 'prompt_tokens_details':{'audio_tokens': 0, 'cached_tokens': 0}, 'latency_checkpoint':{'engine_tbt_ms': 4, 'engine_ttft_ms': 38, 'engine_ttlt_ms': 92,'pre_inference_ms': 90, 'service_tbt_ms': 4, 'service_ttft_ms': 188,'service_ttlt_ms': 242, 'total_duration_ms': 157,'user_visible_ttft_ms': 98}}, 'model_provider': 'openai', 'model_name':'gpt-5.4-mini-2026-03-17', 'system_fingerprint': None, 'id': 'chatcmpl-DhtEQalx1aPDajZGnY89e4ZV4RWnr', 'service_tier': 'default','finish_reason': 'stop', 'logprobs': None} id='lc_run--019e49b0-c891-7eb1-a5f3-94b228a97366-0' tool_calls=[] invalid_tool_calls=[]usage_metadata={'input_tokens': 48, 'output_tokens': 15, 'total_tokens':63, 'input_token_details': {'audio': 0, 'cache_read': 0},'output_token_details': {'audio': 0, 'reasoning': 0}}1.6 实战
1.6.1 对话历史管理
关键规则:每次调用必须传递完整的对话历史!
也就是说:
第 1 轮:
[system, user] → AI回复 → 保存回复
第 2 轮:
[system, user, assistant, user] → AI回复 → 保存回复
第 3 轮:
[system, user, assistant, user, assistant, user] → AI回复注意:每次对话都要在原有的消息列表中
添加新消息,不可重新创建新的列表。
错误举例1❌:
# 第一次
response1 = model.invoke("我叫张三")
# 第二次(没传历史)
response2 = model.invoke("我叫什么?") # AI 不记得!错误举例2❌:
conversation = [{"role": "user", "content": "问题1"}]
response1 = model.invoke(conversation)
conversation = [{"role": "user", "content": "问题2"}] # 重新创建!
response2 = model.invoke(conversation) # 丢失了历史错误举例3❌:
conversation = []
conversation.append({"role": "user", "content": "问题1"})
response1 = model.invoke(conversation)
# 忘记保存 response1.content!
conversation.append({"role": "user", "content": "问题2"})
response2 = model.invoke(conversation) # AI 不知道之前的回答正确做法✅:
conversation = []
# 第一次
conversation.append({"role": "user", "content": "我叫张三"})
response1 = model.invoke(conversation)
# 关键:保存 AI 回复
conversation.append({"role": "assistant", "content": response1.content})
# 第二次(传递完整历史)
conversation.append({"role": "user", "content": "我叫什么?"})
response2 = model.invoke(conversation) # AI 记得!1.6.2 对话历史优化
问题:对话历史会越来越长,消耗大量 tokens 和成本。
解决方案:只保留最近 N 轮对话。具体的:
- 总是保留 system 消息(定义角色)
- 只保留最近 N 轮对话,丢弃更早的历史
举例:
定义保留最近对话轮数的函数:
def keep_recent_messages(messages, max_pairs=3):
"""
保留最近的 N 轮对话
max_pairs: 保留的对话轮数(每轮 = user + assistant)
"""
# 分离 system 和对话
system_msgs = [m for m in messages if m.get("role") == "system"]
conversation_msgs = [m for m in messages if m.get("role") != "system"]
# 只保留最近的
recent_msgs = conversation_msgs[-(max_pairs * 2):]
# 返回:system + 最近对话
return system_msgs + recent_msgs测试:
# 初始化
long_conversation = [
{"role": "system", "content": "你是 Python 导师"}
]
# 第 1 轮
long_conversation.append({"role": "user", "content": "什么是列表?用一句解释"})
r1 = model.invoke(long_conversation)
long_conversation.append({"role": "assistant", "content": r1.content})
# 第 2 轮
long_conversation.append({"role": "user", "content": "列表和元组有什么区别?用一句解释"})
r2 = model.invoke(long_conversation)
long_conversation.append({"role": "assistant", "content": r2.content})
# 第 3 轮
long_conversation.append({"role": "user", "content": "什么是字典呢?用一句解释"})
r3 = model.invoke(long_conversation)
long_conversation.append({"role": "assistant", "content": r3.content})
print(f"原始消息数: {len(long_conversation)}")
# 优化:只保留最近 2 轮
optimized = keep_recent_messages(long_conversation, max_pairs=2)
print(f"优化后消息数: {len(optimized)}")
print(f"保留的内容: system + 最近2轮对话")
# 添加新的用户问题
optimized.append({"role": "user", "content": "我第一个问题问的是什么?"})
# 使用优化后的历史
response = model.invoke(optimized)
print(f"\nAI 回复: {response.content}")原始消息数: 7
优化后消息数: 5
保留的内容: system + 最近2轮对话
AI 回复: 你第一个问题问的是:**“列表和元组有什么区别?用一句解释”**1.6.3 多轮对话聊天机器人
基于模型初始化、流式响应以及消息列表的拼接来创建多轮聊天机器人。
from langchain.chat_models import init_chat_model
import os
from dotenv import load_dotenv
load_dotenv(override=True)
# 1. 基础配置
MODEL_NAME = "gpt-5.4-mini"
MAX_PAIRS_HISTORY = 10
EXIT_WORD = "quit"
# 2. 初始化模型
model = init_chat_model(
model=MODEL_NAME,
model_provider="openai",
api_key=os.getenv("CLOSEAI_API_KEY"),
base_url=os.getenv("CLOSEAI_BASE_URL")
)
# 3. 初始化消息列表
messages = [
{
"role":"system",
"content":"你是小谷姐姐,尚硅谷教育的数字员工,也是一名耐心、友好的智能助手。我会用自然、清晰的方式回答用户问题。"
}
]
# 4. 启动提示
print(f"✨ 请输入问题,输入 {EXIT_WORD} 结束对话\n")
# 5. 多轮对话主循环
# 轮次记录
i = 1
while True:
print("\n", "=" * 10, f'-> 第 {i} 轮对话开始 <-', "=" * 10, "\n")
user_input = input("🙋 请输入:")
# 退出判断
if user_input.lower() == EXIT_WORD:
print("🌙 对话已结束,欢迎下次再来!")
break
# 追加用户消息
messages.append({"role":"user","content":user_input})
# 流式输出模型回复
print("🧚 小谷姐姐:", end="", flush=True)
reply_content = ""
# 优化历史记忆
memory_messages = keep_recent_messages(messages,max_pairs =MAX_PAIRS_HISTORY)
# 控制发送给模型的消息长度
for chunk in model.stream(memory_messages):
if chunk.content:
print(chunk.content, end="", flush=True)
reply_content += chunk.content
print("\n", "=" * 10, f'-> 第 {i} 轮对话结束 <-', "=" * 10, "\n")
i += 1
# 追加 AI 回复
messages.append({"role":"assistant","content":reply_content})其中,keep_recent_messages()定义,见1.6.2小节。
1.7 拓展-消息属性:content、content_blocks
1.7.1 content
消息的content 可以理解为数据内容,它是弱类型的,支持字符串和列表(列表元素通常为字典)。
举例1:存储字符串
如果只是纯文本内容,直接传递字符串就好。
from LangChain.messages import HumanMessage
msg1 = HumanMessage(content = "你好啊")
msg2 = HumanMessage("你好啊")
print(msg1)
print(msg2)说明:当content内容只有字符串时,可以省略参数名称。
举例2:存储字典列表
如果需要发送的不只是文本,如多模态内容,则需要content的字典列表形式。
字典内容遵循模型供应商的API规范,以openai: gpt-4.1 为例。

将下图置于代码所在的目录下(比如chapter04_message_prompt),命名为image_test.png

测试代码如下
import base64
from langchain.chat_models import init_chat_model
from langchain.messages import HumanMessage
from dotenv import load_dotenv
import os
load_dotenv(override=True)
model = init_chat_model(
model="gpt-5.4-mini",
model_provider="openai",
api_key=os.getenv("CLOSEAI_API_KEY"),
base_url=os.getenv("CLOSEAI_BASE_URL")
)
def encode_image(img_path, img_type='jpeg'):
"""将一张本地图片转换成 Base64 编码的 Data URI 字符串,方便在文本中嵌入图片数据"""
with open(img_path, "rb") as img_file:
return f"data:image/{img_type};base64,{base64.b64encode(img_file.read()).decode("utf-8")}"
# 图像路径
img_path = "image_test.png"
# 获取图像base64编码字符串
base64_image = encode_image(img_path)
response = model.invoke(
[
HumanMessage(
content=[
{'type': 'text', 'text': '这张图里有什么?'},
{
'type': 'image_url',
"image_url": base64_image,
}
]
)
]
)
print(response.content)输出如下
图里是一瓶香水,放在浅米色/暖黄色背景上,整体风格很简洁高级。
这瓶香水是透明玻璃瓶身,金色瓶盖和装饰,瓶身里能看到淡金色液体。光线从侧面照过来,在桌面上投下了长长的阴影,营造出一种温暖、柔和的氛围。1.7.2 content_blocks
在 LangChain 1.x 中,content_blocks 是消息对象(BaseMessage)的一项重大升级。它的核心目标是提供一种跨模型供应商、标准化的多模态数据结构。
过去,处理图片、音频、甚至是模型生成的“思维链(Reasoning)”内容时,不同供应商(OpenAI,Anthropic, Google 等)的 API 格式各异,导致开发者需要写大量的适配代码。content_blocks 的出现终结了这种混乱。
在 LangChain 1.2 版本中,消息对象的 content 属性依然存在(为了向前兼容),但新增了content_blocks 属性,可以将content 解析为标准、类型安全的表示。
- 数据结构:它是一个
list[TypedDict]。 - 统一格式:每个 block 都有一个
type字段,用于区分内容类型。 - 支持类型:包括
text(文本)、image(图片)、audio(音频)、video(视频)、tool_call(工具调用)以及reasoning(推理/思维链)。
支持的字段类型详见https://docs.langchain.com/oss/python/langchain/messages#openai
① 输入格式化
对于复杂的对话(带图片或工具结果),建议使用 content_blocks 列表形式构建 HumanMessage或 AIMessage 。
借助content_blocks ,我们可以用一套标准代码,无缝地在不同厂商的模型之间切换。
举例1:OpenAI模型
from langchain.messages import HumanMessage
import os
from dotenv import load_dotenv
load_dotenv(override=True)
model = init_chat_model(
model="gpt-5.4-mini",
model_provider="openai",
api_key=os.getenv("CLOSEAI_API_KEY"),
base_url=os.getenv("CLOSEAI_BASE_URL")
)
def encode_image(img_path):
"""将一张本地图片转换成 Base64 编码的 Data URI 字符串,方便在文本中嵌入图片数据"""
with open(img_path, "rb") as img_file:
return base64.b64encode(img_file.read()).decode("utf-8")
# 图像路径
img_path = "image_test.png"
# 获取图像base64编码字符串
base64_image = encode_image(img_path)
response = model.invoke(
[
# 此种格式可用
# HumanMessage(
# content=[
# {'type': 'text', 'text': '这张图里有什么?'},
# {
# 'type': 'image_url',
# "image_url": base64_image,
# }
# ]
# )
# 推荐的统一写法
HumanMessage(
content_blocks=[
{'type': 'text', 'text': '这张图里有什么?'},
{
'type': 'image',
'base64': base64_image,
'mime_type': 'image/png',
}
]
)
]
)
print(response.content)输出
图里是一瓶香水。
它是透明玻璃瓶身、金色瓶盖和金色装饰,看起来很精致,放在暖色背景上,带有柔和的光影效果。举例2:Anthropic模型
import base64
from langchain.messages import HumanMessage
from dotenv import load_dotenv
load_dotenv(override=True)
model = init_chat_model(
model="claude-haiku-4-5",
model_provider="openai",
api_key=os.getenv("CLOSEAI_API_KEY"),
base_url=os.getenv("CLOSEAI_BASE_URL")
)
def encode_image(img_path):
"""将一张本地图片转换成 Base64 编码的 Data URI 字符串,方便在文本中嵌入图片数据"""
with open(img_path, "rb") as img_file:
return base64.b64encode(img_file.read()).decode("utf-8")
# 图像路径
img_path = "image_test.png"
# 获取图像base64编码字符串
base64_image = encode_image(img_path)
response = model.invoke(
[
# 推荐的统一写法
HumanMessage(
content_blocks=[
{'type': 'text', 'text': '这张图里有什么?'},
{
'type': 'image',
'base64': base64_image,
'mime_type': 'image/png',
}
]
)
]
)
print(response.content)输出
这张图里展示的是一瓶**化妆品或香水**,具体特征如下:
- **瓶子设计**:透明或半透明的玻璃瓶,里面装有浅色液体(可能是粉色、米色或淡金色)
- **瓶盖**:金色或香槟色的金属盖子,设计精致优雅
- **背景**:米色或米黄色的简洁背景
- **光影效果**:侧光照射,产生清晰的影子,凸显产品的质感和高级感
- **风格**:整体呈现出高端护肤品、粉底液、或香水的专业产品形象
这类产品通常属于**化妆品或美妆护肤品类**,包装设计显得简约而奢华。② 输出格式化
content_blocks 还可用于输出格式化,以deepseek官网的deepseek-v4-flash 为例,其输出包含思考内容,后者位于additional_kwargs 的reasoning_content 字段下。比如:

不同的模型其输出格式可能不同,仅为提取思考内容,切换模型都可能需要更改代码,非常不方便。
content_blocks提供了统一的输出格式,可以将不同格式的响应统一为标准格式。
注意:content_blocks是懒加载的,即调用时才会解析。
from langchain.chat_models import init_chat_model
from dotenv import load_dotenv
load_dotenv()
load_dotenv(override=True)
model = init_chat_model(
model="deepseek:deepseek-v4-flash",
extra_body={"thinking": {"type": "enabled"}},
)
response = model.invoke("你好,一句话回答")
print('=' * 20, '-> response <-', '=' * 20)
print(response)
print('=' * 20, '-> response.content <-', '=' * 20)
print(response.content)
print('=' * 20, '-> response.content_blocks <-', '=' * 20)
print(response.content_blocks)输出
==================== -> response <- ====================
content='你好,请说出您的问题,我会用一句话回答。' additional_kwargs={'refusal': None, 'reasoning_content': '好的,用户说“一句话回答”,那说明他希望我回答得简洁直接。没有具体问题,可能是测试或者玩笑。我需要确保回应既符合“一句话”的要求,又有礼貌。可以用“你好”开头,确认收到指令,然后表明已经准备好回答任何问题。这样既简洁又完整。'} response_metadata={'token_usage': {'completion_tokens': 76,'prompt_tokens': 8, 'total_tokens': 84, 'completion_tokens_details':{'accepted_prediction_tokens': None, 'audio_tokens': None,'reasoning_tokens': 63, 'rejected_prediction_tokens': None},'prompt_tokens_details': {'audio_tokens': None, 'cached_tokens': 0},'prompt_cache_hit_tokens': 0, 'prompt_cache_miss_tokens': 8},'model_provider': 'deepseek', 'model_name': 'deepseek-v4-flash','system_fingerprint': 'fp_8b330d02d0_prod0820_fp8_kvcache_20260402','id': 'a678ed24-3aff-429f-b95d-6877eeb21efd', 'finish_reason': 'stop','logprobs': None} id='lc_run--019e4b28-6b9b-7f11-bfe6-84aca4ecc4dc-0'tool_calls=[] invalid_tool_calls=[] usage_metadata={'input_tokens': 8,'output_tokens': 76, 'total_tokens': 84, 'input_token_details':{'cache_read': 0}, 'output_token_details': {'reasoning': 63}}
==================== -> response.content <- ====================
你好,请说出您的问题,我会用一句话回答。
==================== -> response.content_blocks <- ====================
[{'type': 'reasoning', 'reasoning': '好的,用户说“一句话回答”,那说明他希望我回答得简洁直接。没有具体问题,可能是测试或者玩笑。我需要确保回应既符合“一句话”的要求,又有礼貌。可以用“你好”开头,确认收到指令,然后表明已经准备好回答任何问题。这样既简洁又完整。'}, {'type': 'text', 'text': '你好,请说出您的问题,我会用一句话回答。'}]说明:优先检查 response.content_blocks 而不是 response.content ,特别是当你需要获取“思维链”或者“引用(Citations)”信息时。
