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消息是 LangChain 中模型上下文的基本单元。它们代表模型的输入和输出,携带内容和元数据,用于在与 LLM 交互时表示对话状态。 消息是包含以下内容的对象:
  • 角色 - 标识消息类型(例如 systemuser
  • 内容 - 表示消息的实际内容(如文本、图像、音频、文档等)
  • 元数据 - 可选字段,如响应信息、消息 ID 和令牌使用情况
LangChain 提供了一种标准消息类型,适用于所有模型提供商,确保无论调用哪个模型,行为都保持一致。

基本用法

使用消息最简单的方法是创建消息对象,并在调用时将它们传递给模型。
import { initChatModel, HumanMessage, SystemMessage } from "langchain";

const model = await initChatModel("gpt-5-nano");

const systemMsg = new SystemMessage("You are a helpful assistant.");
const humanMsg = new HumanMessage("Hello, how are you?");

const messages = [systemMsg, humanMsg];
const response = await model.invoke(messages);  // 返回 AIMessage

文本提示

文本提示是字符串 - 非常适合不需要保留对话历史的简单生成任务。
const response = await model.invoke("Write a haiku about spring");
在以下情况下使用文本提示:
  • 你有一个单一的、独立的请求
  • 你不需要对话历史
  • 你希望代码复杂度最小

消息提示

或者,你可以通过提供消息对象列表来向模型传递消息列表。
import { SystemMessage, HumanMessage, AIMessage } from "langchain";

const messages = [
  new SystemMessage("You are a poetry expert"),
  new HumanMessage("Write a haiku about spring"),
  new AIMessage("Cherry blossoms bloom..."),
];
const response = await model.invoke(messages);
在以下情况下使用消息提示:
  • 管理多轮对话
  • 处理多模态内容(图像、音频、文件)
  • 包含系统指令

字典格式

你也可以直接在 OpenAI 聊天补全格式中指定消息。
const messages = [
  { role: "system", content: "You are a poetry expert" },
  { role: "user", content: "Write a haiku about spring" },
  { role: "assistant", content: "Cherry blossoms bloom..." },
];
const response = await model.invoke(messages);

消息类型

系统消息

SystemMessage 代表一组初始指令,用于引导模型的行为。你可以使用系统消息来设定基调、定义模型的角色,并建立响应的准则。
基本指令
import { SystemMessage, HumanMessage, AIMessage } from "langchain";

const systemMsg = new SystemMessage("You are a helpful coding assistant.");

const messages = [
  systemMsg,
  new HumanMessage("How do I create a REST API?"),
];
const response = await model.invoke(messages);
详细角色设定
import { SystemMessage, HumanMessage } from "langchain";

const systemMsg = new SystemMessage(`
You are a senior TypeScript developer with expertise in web frameworks.
Always provide code examples and explain your reasoning.
Be concise but thorough in your explanations.
`);

const messages = [
  systemMsg,
  new HumanMessage("How do I create a REST API?"),
];
const response = await model.invoke(messages);

人类消息

HumanMessage 代表用户输入和交互。它们可以包含文本、图像、音频、文件以及任何其他数量的多模态内容

文本内容

消息对象
const response = await model.invoke([
  new HumanMessage("What is machine learning?"),
]);
字符串快捷方式
const response = await model.invoke("What is machine learning?");

消息元数据

添加元数据
const humanMsg = new HumanMessage({
  content: "Hello!",
  name: "alice",
  id: "msg_123",
});
name 字段的行为因提供商而异——有些用它来识别用户,有些则忽略它。要检查,请参阅模型提供商的参考文档

AI 消息

AIMessage 代表模型调用的输出。它们可以包含多模态数据、工具调用以及提供商特定的元数据,你稍后可以访问这些数据。
const response = await model.invoke("Explain AI");
console.log(typeof response);  // AIMessage
AIMessage 对象在调用模型时返回,其中包含响应中所有相关的元数据。 提供商对不同类型的消息进行不同的加权/上下文化,这意味着有时手动创建一个新的 AIMessage 对象并将其插入消息历史记录中(就像它来自模型一样)会很有帮助。
import { AIMessage, SystemMessage, HumanMessage } from "langchain";

const aiMsg = new AIMessage("I'd be happy to help you with that question!");

const messages = [
  new SystemMessage("You are a helpful assistant"),
  new HumanMessage("Can you help me?"),
  aiMsg,  // 就像它来自模型一样插入
  new HumanMessage("Great! What's 2+2?")
]

const response = await model.invoke(messages);
text
string
消息的文本内容。
content
string | ContentBlock[]
消息的原始内容。
content_blocks
ContentBlock.Standard[]
消息的标准化内容块。(参见内容
tool_calls
ToolCall[] | None
模型进行的工具调用。如果没有调用工具,则为空。
id
string
消息的唯一标识符(由 LangChain 自动生成或在提供商响应中返回)
usage_metadata
UsageMetadata | None
消息的使用元数据,可在可用时包含令牌计数。参见 UsageMetadata
response_metadata
ResponseMetadata | None
消息的响应元数据。

工具调用

当模型进行工具调用时,它们包含在 AIMessage 中:
const modelWithTools = model.bindTools([getWeather]);
const response = await modelWithTools.invoke("What's the weather in Paris?");

for (const toolCall of response.tool_calls) {
  console.log(`Tool: ${toolCall.name}`);
  console.log(`Args: ${toolCall.args}`);
  console.log(`ID: ${toolCall.id}`);
}
其他结构化数据,如推理或引用,也可以出现在消息内容中。

令牌使用情况

AIMessage 可以在其 usage_metadata 字段中保存令牌计数和其他使用元数据:
import { initChatModel } from "langchain";

const model = await initChatModel("gpt-5-nano");

const response = await model.invoke("Hello!");
console.log(response.usage_metadata);
{
  "output_tokens": 304,
  "input_tokens": 8,
  "total_tokens": 312,
  "input_token_details": {
    "cache_read": 0
  },
  "output_token_details": {
    "reasoning": 256
  }
}
详情请参阅 UsageMetadata

流式传输和分块

在流式传输期间,你将收到 AIMessageChunk 对象,这些对象可以组合成一个完整的消息对象:
import { AIMessageChunk } from "langchain";

let finalChunk: AIMessageChunk | undefined;
for (const chunk of chunks) {
  finalChunk = finalChunk ? finalChunk.concat(chunk) : chunk;
}

工具消息

对于支持工具调用的模型,AI 消息可以包含工具调用。工具消息用于将单个工具执行的结果传递回模型。 工具可以直接生成 ToolMessage 对象。下面,我们展示一个简单的例子。在工具指南中阅读更多内容。
import { AIMessage, ToolMessage } from "langchain";

const aiMessage = new AIMessage({
  content: [],
  tool_calls: [{
    name: "get_weather",
    args: { location: "San Francisco" },
    id: "call_123"
  }]
});

const toolMessage = new ToolMessage({
  content: "Sunny, 72°F",
  tool_call_id: "call_123"
});

const messages = [
  new HumanMessage("What's the weather in San Francisco?"),
  aiMessage,  // 模型的工具调用
  toolMessage,  // 工具执行结果
];

const response = await model.invoke(messages);  // 模型处理结果
content
string
required
工具调用的字符串化输出。
tool_call_id
string
required
此消息正在响应的工具调用的 ID。必须与 AIMessage 中工具调用的 ID 匹配。
name
string
required
被调用的工具的名称。
artifact
dict
未发送给模型但可通过编程方式访问的附加数据。
artifact 字段存储不会发送给模型但可通过编程方式访问的补充数据。这对于存储原始结果、调试信息或用于下游处理的数据非常有用,而不会使模型的上下文变得混乱。
例如,一个检索工具可以检索文档中的一段文字供模型参考。其中消息 content 包含模型将参考的文本,而 artifact 可以包含应用程序可以使用的文档标识符或其他元数据(例如,用于渲染页面)。参见下面的示例:
import { ToolMessage } from "langchain";

// 可供下游使用的 artifact
const artifact = { document_id: "doc_123", page: 0 };

const toolMessage = new ToolMessage({
  content: "It was the best of times, it was the worst of times.",
  tool_call_id: "call_123",
  name: "search_books",
  artifact
});
参见 RAG 教程了解使用 LangChain 构建检索代理的端到端示例。

消息内容

你可以将消息的内容视为发送给模型的数据负载。消息有一个 content 属性,它是松散类型的,支持字符串和无类型对象(例如字典)的列表。这允许直接在 LangChain 聊天模型中支持提供商原生结构,例如多模态内容和其他数据。 另外,LangChain 为文本、推理、引用、多模态数据、服务器端工具调用和其他消息内容提供了专用的内容类型。参见下面的内容块 LangChain 聊天模型在 content 属性中接受消息内容。 这可能包含:
  1. 一个字符串
  2. 提供商原生格式的内容块列表
  3. LangChain 标准内容块的列表
参见下面使用多模态输入的示例:
import { HumanMessage } from "langchain";

// 字符串内容
const humanMessage = new HumanMessage("Hello, how are you?");

// 提供商原生格式(例如 OpenAI)
const humanMessage = new HumanMessage({
  content: [
    { type: "text", text: "Hello, how are you?" },
    {
      type: "image_url",
      image_url: { url: "https://example.com/image.jpg" },
    },
  ],
});

// 标准内容块列表
const humanMessage = new HumanMessage({
  contentBlocks: [
    { type: "text", text: "Hello, how are you?" },
    { type: "image", url: "https://example.com/image.jpg" },
  ],
});

标准内容块

LangChain 提供了一种适用于所有提供商的消息内容标准表示。 消息对象实现了一个 contentBlocks 属性,该属性将延迟解析 content 属性为标准的、类型安全的表示。例如,从 ChatAnthropicChatOpenAI 生成的消息将包含各自提供商格式的 thinkingreasoning 块,但可以延迟解析为一致的 ReasoningContentBlock 表示:
import { AIMessage } from "@langchain/core/messages";

const message = new AIMessage({
  content: [
    {
      "type": "thinking",
      "thinking": "...",
      "signature": "WaUjzkyp...",
    },
    {
      "type":"text",
      "text": "...",
      "id": "msg_abc123",
    },
  ],
  response_metadata: { model_provider: "anthropic" },
});

console.log(message.contentBlocks);
参见集成指南以开始使用你选择的推理提供商。
序列化标准内容如果 LangChain 之外的应用程序需要访问标准内容块表示,你可以选择在消息内容中存储内容块。为此,你可以将 LC_OUTPUT_VERSION 环境变量设置为 v1。或者,使用 outputVersion: "v1" 初始化任何聊天模型:
import { initChatModel } from "langchain";

const model = await initChatModel(
  "gpt-5-nano",
  { outputVersion: "v1" }
);

多模态

多模态是指处理以不同形式(如文本、音频、图像和视频)呈现的数据的能力。LangChain 包含这些数据的标准类型,可在所有提供商之间使用。 聊天模型可以接受多模态数据作为输入并生成多模态数据作为输出。下面我们展示包含多模态数据的输入消息的简短示例。
额外的键可以包含在内容块的顶层或嵌套在 "extras": {"key": value} 中。例如,OpenAIAWS Bedrock Converse 要求 PDF 文件提供文件名。有关具体信息,请参阅你选择的模型的提供商页面
// 来自 URL
const message = new HumanMessage({
  content: [
    { type: "text", text: "Describe the content of this image." },
    {
      type: "image",
      source_type: "url",
      url: "https://example.com/path/to/image.jpg"
    },
  ],
});

// 来自 base64 数据
const message = new HumanMessage({
  content: [
    { type: "text", text: "Describe the content of this image." },
    {
      type: "image",
      source_type: "base64",
      data: "AAAAIGZ0eXBtcDQyAAAAAGlzb21tcDQyAAACAGlzb2...",
    },
  ],
});

// 来自提供商管理的文件 ID
const message = new HumanMessage({
  content: [
    { type: "text", text: "Describe the content of this image." },
    { type: "image", source_type: "id", id: "file-abc123" },
  ],
});
并非所有模型都支持所有文件类型。请检查模型提供商的参考文档以了解支持的格式和大小限制。

内容块参考

内容块(在创建消息或访问 contentBlocks 字段时)表示为类型化对象的列表。列表中的每个项目必须遵循以下块类型之一:
用途: 标准文本输出
type
string
required
始终为 "text"
text
string
required
文本内容
annotations
Citation[]
文本的注释列表
示例:
{
    type: "text",
    text: "Hello world",
    annotations: []
}
用途: 模型推理步骤
type
string
required
始终为 "reasoning"
reasoning
string
required
推理内容
示例:
{
    type: "reasoning",
    reasoning: "The user is asking about..."
}
用途: 图像数据
type
string
required
始终为 "image"
url
string
指向图像位置的 URL。
data
string
Base64 编码的图像数据。
fileId
string
对外部文件存储系统(例如 OpenAI 或 Anthropic 的 Files API)中图像的引用。
mimeType
string
图像 MIME 类型(例如 image/jpegimage/png)。对于 base64 数据是必需的。
用途: 音频数据
type
string
required
始终为 "audio"
url
string
指向音频位置的 URL。
data
string
Base64 编码的音频数据。
fileId
string
对外部文件存储系统(例如 OpenAI 或 Anthropic 的 Files API)中音频文件的引用。
mimeType
string
音频 MIME 类型(例如 audio/mpegaudio/wav)。对于 base64 数据是必需的。
用途: 视频数据
type
string
required
始终为 "video"
url
string
指向视频位置的 URL。
data
string
Base64 编码的视频数据。
fileId
string
对外部文件存储系统(例如 OpenAI 或 Anthropic 的 Files API)中视频文件的引用。
mimeType
string
视频 MIME 类型(例如 video/mp4video/webm)。对于 base64 数据是必需的。
用途: 通用文件(PDF 等)
type
string
required
始终为 "file"
url
string
指向文件位置的 URL。
data
string
Base64 编码的文件数据。
fileId
string
对外部文件存储系统(例如 OpenAI 或 Anthropic 的 Files API)中文件的引用。
mimeType
string
文件 MIME 类型(例如 application/pdf)。对于 base64 数据是必需的。
用途: 文档文本(.txt.md
type
string
required
始终为 "text-plain"
text
string
required
文本内容
title
string
文本内容的标题
mimeType
string
文本的 MIME 类型(例如 text/plaintext/markdown
用途: 函数调用
type
string
required
始终为 "tool_call"
name
string
required
要调用的工具的名称
args
object
required
传递给工具的参数
id
string
required
此工具调用的唯一标识符
示例:
{
    type: "tool_call",
    name: "search",
    args: { query: "weather" },
    id: "call_123"
}
用途: 流式工具片段
type
string
required
始终为 "tool_call_chunk"
name
string
正在调用的工具的名称
args
string
部分工具参数(可能是不完整的 JSON)
id
string
工具调用标识符
index
number | string
required
此分块在流中的位置
用途: 格式错误的调用
type
string
required
始终为 "invalid_tool_call"
name
string
未能调用的工具的名称
args
string
解析失败的原始参数
error
string
required
错误描述
常见错误: 无效的 JSON,缺少必需字段
用途: 在服务器端执行的工具调用。
type
string
required
始终为 "server_tool_call"
id
string
required
与工具调用关联的标识符。
name
string
required
要调用的工具的名称。
args
string
required
部分工具参数(可能是不完整的 JSON)
用途: 流式服务器端工具调用片段
type
string
required
始终为 "server_tool_call_chunk"
id
string
与工具调用关联的标识符。
name
string
正在调用的工具的名称
args
string
部分工具参数(可能是不完整的 JSON)
index
number | string
此分块在流中的位置
用途: 搜索结果
type
string
required
始终为 "server_tool_result"
tool_call_id
string
required
对应服务器工具调用的标识符。
id
string
与服务器工具结果关联的标识符。
status
string
required
服务器端工具的执行状态。"success""error"
output
执行工具的输出。
用途: 提供商特定的逃生舱口
type
string
required
始终为 "non_standard"
value
object
required
提供商特定的数据结构
用法: 用于实验性或提供商独有的功能
其他提供商特定的内容类型可以在每个模型提供商的参考文档中找到。
上述每个内容块在导入 ContentBlock 类型时,都可以作为类型单独寻址。
import { ContentBlock } from "langchain";

// 文本块
const textBlock: ContentBlock.Text = {
    type: "text",
    text: "Hello world",
}

// 图像块
const imageBlock: ContentBlock.Multimodal.Image = {
    type: "image",
    url: "https://example.com/image.png",
    mimeType: "image/png",
}
API 参考中查看规范类型定义。
内容块作为消息上的新属性在 LangChain v1 中引入,旨在标准化跨提供商的内容格式,同时保持与现有代码的向后兼容性。内容块不是 content 属性的替代品,而是一个新属性,可用于以标准化格式访问消息的内容。

与聊天模型一起使用

聊天模型接受一系列消息对象作为输入,并返回一个 AIMessage 作为输出。交互通常是无状态的,因此一个简单的对话循环涉及使用不断增长的消息列表来调用模型。 参阅以下指南了解更多: