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概述

路由器模式是一种多智能体架构,其中路由步骤对输入进行分类,并将其定向到专门的智能体,最后将结果合成为一个组合响应。当您的组织知识分布在不同的垂直领域(每个领域都需要自己的智能体,配备专门的工具和提示)时,此模式表现出色。 在本教程中,您将构建一个多源知识库路由器,通过一个真实的企业场景来展示这些优势。该系统将协调三个专家:
  • GitHub 智能体:搜索代码、问题和拉取请求。
  • Notion 智能体:搜索内部文档和维基。
  • Slack 智能体:搜索相关讨论和对话。
当用户询问“如何验证 API 请求?”时,路由器会将查询分解为特定于源的子问题,将它们并行路由到相关的智能体,并将结果合成为一个连贯的答案。

为什么使用路由器?

路由器模式提供以下优势:
  • 并行执行:同时查询多个源,与顺序方法相比可减少延迟。
  • 专门的智能体:每个垂直领域都有针对其领域优化的专注工具和提示。
  • 选择性路由:并非每个查询都需要所有源——路由器会智能地选择相关垂直领域。
  • 针对性的子问题:每个智能体都会收到一个为其领域量身定制的问题,从而提高结果质量。
  • 清晰的合成:来自多个源的结果被组合成一个单一、连贯的响应。

概念

我们将涵盖以下概念:
路由器与子智能体子智能体模式也可以路由到多个智能体。当您需要专门的预处理、自定义路由逻辑或想要显式控制并行执行时,请使用路由器模式。当您希望 LLM 动态决定调用哪些智能体时,请使用子智能体模式。

设置

安装

本教程需要 langchainlanggraph 包:
npm install langchain @langchain/langgraph
有关更多详细信息,请参阅我们的安装指南

LangSmith

设置 LangSmith 以检查智能体内部发生的情况。然后设置以下环境变量:
export LANGSMITH_TRACING="true"
export LANGSMITH_API_KEY="..."

选择 LLM

从 LangChain 的集成套件中选择一个聊天模型:
👉 阅读 OpenAI 聊天模型集成文档
npm install @langchain/openai
import { initChatModel } from "langchain";

process.env.OPENAI_API_KEY = "your-api-key";

const model = await initChatModel("gpt-5.2");

1. 定义状态

首先,定义状态模式。我们使用三种类型:
  • AgentInput:传递给每个子智能体的简单状态(仅查询)
  • AgentOutput:每个子智能体返回的结果(源名称 + 结果)
  • RouterState:跟踪查询、分类、结果和最终答案的主工作流状态
import { StateSchema, ReducedValue } from "@langchain/langgraph";
import { z } from "zod/v4";

const AgentOutput = z.object({
  source: z.string(),
  result: z.string(),
});

const RouterState = new StateSchema({
  query: z.string(),
  classifications: z.array(
    z.object({
      source: z.enum(["github", "notion", "slack"]),
      query: z.string(),
    })
  ),
  results: new ReducedValue(
    z.array(AgentOutput).default(() => []),
    { reducer: (current, update) => current.concat(update) }
  ),
  finalAnswer: z.string(),
});
results 字段使用归约器(Python 中的 operator.add,JS 中的 concat 函数)将并行智能体执行的输出收集到单个列表中。

2. 为每个垂直领域定义工具

为每个知识领域创建工具。在生产系统中,这些工具会调用实际的 API。在本教程中,我们使用返回模拟数据的存根实现。我们在 3 个垂直领域定义了 7 个工具:GitHub(搜索代码、问题、PR)、Notion(搜索文档、获取页面)和 Slack(搜索消息、获取讨论串)。
import { tool } from "langchain";
import { z } from "zod";

const searchCode = tool(
  async ({ query, repo }) => {
    return `Found code matching '${query}' in ${repo || "main"}: authentication middleware in src/auth.py`;
  },
  {
    name: "search_code",
    description: "Search code in GitHub repositories.",
    schema: z.object({
      query: z.string(),
      repo: z.string().optional().default("main"),
    }),
  }
);

const searchIssues = tool(
  async ({ query }) => {
    return `Found 3 issues matching '${query}': #142 (API auth docs), #89 (OAuth flow), #203 (token refresh)`;
  },
  {
    name: "search_issues",
    description: "Search GitHub issues and pull requests.",
    schema: z.object({
      query: z.string(),
    }),
  }
);

const searchPrs = tool(
  async ({ query }) => {
    return `PR #156 added JWT authentication, PR #178 updated OAuth scopes`;
  },
  {
    name: "search_prs",
    description: "Search pull requests for implementation details.",
    schema: z.object({
      query: z.string(),
    }),
  }
);

const searchNotion = tool(
  async ({ query }) => {
    return `Found documentation: 'API Authentication Guide' - covers OAuth2 flow, API keys, and JWT tokens`;
  },
  {
    name: "search_notion",
    description: "Search Notion workspace for documentation.",
    schema: z.object({
      query: z.string(),
    }),
  }
);

const getPage = tool(
  async ({ pageId }) => {
    return `Page content: Step-by-step authentication setup instructions`;
  },
  {
    name: "get_page",
    description: "Get a specific Notion page by ID.",
    schema: z.object({
      pageId: z.string(),
    }),
  }
);

const searchSlack = tool(
  async ({ query }) => {
    return `Found discussion in #engineering: 'Use Bearer tokens for API auth, see docs for refresh flow'`;
  },
  {
    name: "search_slack",
    description: "Search Slack messages and threads.",
    schema: z.object({
      query: z.string(),
    }),
  }
);

const getThread = tool(
  async ({ threadId }) => {
    return `Thread discusses best practices for API key rotation`;
  },
  {
    name: "get_thread",
    description: "Get a specific Slack thread.",
    schema: z.object({
      threadId: z.string(),
    }),
  }
);

3. 创建专门的智能体

为每个垂直领域创建一个智能体。每个智能体都有领域特定的工具和针对其知识源优化的提示。所有三个智能体都遵循相同的模式——只有工具和系统提示不同。
import { createAgent } from "langchain";
import { ChatOpenAI } from "@langchain/openai";

const llm = new ChatOpenAI({ model: "gpt-4.1" });

const githubAgent = createAgent({
  model: llm,
  tools: [searchCode, searchIssues, searchPrs],
  systemPrompt: `
You are a GitHub expert. Answer questions about code,
API references, and implementation details by searching
repositories, issues, and pull requests.
  `.trim(),
});

const notionAgent = createAgent({
  model: llm,
  tools: [searchNotion, getPage],
  systemPrompt: `
You are a Notion expert. Answer questions about internal
processes, policies, and team documentation by searching
the organization's Notion workspace.
  `.trim(),
});

const slackAgent = createAgent({
  model: llm,
  tools: [searchSlack, getThread],
  systemPrompt: `
You are a Slack expert. Answer questions by searching
relevant threads and discussions where team members have
shared knowledge and solutions.
  `.trim(),
});

4. 构建路由器工作流

现在使用 StateGraph 构建路由器工作流。该工作流有四个主要步骤:
  1. 分类:分析查询并确定要调用哪些智能体以及使用什么子问题
  2. 路由:使用 Send 并行分发到选定的智能体
  3. 查询智能体:每个智能体接收一个简单的 AgentInput 并返回一个 AgentOutput
  4. 合成:将收集的结果组合成一个连贯的响应
import { StateGraph, START, END, Send } from "@langchain/langgraph";
import { z } from "zod";

const routerLlm = new ChatOpenAI({ model: "gpt-4.1-mini" });


// Define structured output schema for the classifier
const ClassificationResultSchema = z.object({
  classifications: z.array(z.object({
    source: z.enum(["github", "notion", "slack"]),
    query: z.string(),
  })).describe("List of agents to invoke with their targeted sub-questions"),
});


async function classifyQuery(state: typeof RouterState.State) {
  const structuredLlm = routerLlm.withStructuredOutput(ClassificationResultSchema);

  const result = await structuredLlm.invoke([
    {
      role: "system",
      content: `Analyze this query and determine which knowledge bases to consult.
For each relevant source, generate a targeted sub-question optimized for that source.

Available sources:
- github: Code, API references, implementation details, issues, pull requests
- notion: Internal documentation, processes, policies, team wikis
- slack: Team discussions, informal knowledge sharing, recent conversations

Return ONLY the sources that are relevant to the query. Each source should have
a targeted sub-question optimized for that specific knowledge domain.

Example for "How do I authenticate API requests?":
- github: "What authentication code exists? Search for auth middleware, JWT handling"
- notion: "What authentication documentation exists? Look for API auth guides"
(slack omitted because it's not relevant for this technical question)`
    },
    { role: "user", content: state.query }
  ]);

  return { classifications: result.classifications };
}


function routeToAgents(state: typeof RouterState.State): Send[] {
  return state.classifications.map(
    (c) => new Send(c.source, { query: c.query })  
  );
}


async function queryGithub(state: AgentInput) {
  const result = await githubAgent.invoke({
    messages: [{ role: "user", content: state.query }]  
  });
  return { results: [{ source: "github", result: result.messages.at(-1)?.content }] };
}


async function queryNotion(state: AgentInput) {
  const result = await notionAgent.invoke({
    messages: [{ role: "user", content: state.query }]  
  });
  return { results: [{ source: "notion", result: result.messages.at(-1)?.content }] };
}


async function querySlack(state: AgentInput) {
  const result = await slackAgent.invoke({
    messages: [{ role: "user", content: state.query }]  
  });
  return { results: [{ source: "slack", result: result.messages.at(-1)?.content }] };
}


async function synthesizeResults(state: typeof RouterState.State) {
  if (state.results.length === 0) {
    return { finalAnswer: "No results found from any knowledge source." };
  }

  // Format results for synthesis
  const formatted = state.results.map(
    (r) => `**From ${r.source.charAt(0).toUpperCase() + r.source.slice(1)}:**\n${r.result}`
  );

  const synthesisResponse = await routerLlm.invoke([
    {
      role: "system",
      content: `Synthesize these search results to answer the original question: "${state.query}"

- Combine information from multiple sources without redundancy
- Highlight the most relevant and actionable information
- Note any discrepancies between sources
- Keep the response concise and well-organized`
    },
    { role: "user", content: formatted.join("\n\n") }
  ]);

  return { finalAnswer: synthesisResponse.content };
}

5. 编译工作流

现在通过连接节点和边来组装工作流。关键是使用 add_conditional_edges 和路由函数来实现并行执行:
const workflow = new StateGraph(RouterState)
  .addNode("classify", classifyQuery)
  .addNode("github", queryGithub)
  .addNode("notion", queryNotion)
  .addNode("slack", querySlack)
  .addNode("synthesize", synthesizeResults)
  .addEdge(START, "classify")
  .addConditionalEdges("classify", routeToAgents, ["github", "notion", "slack"])
  .addEdge("github", "synthesize")
  .addEdge("notion", "synthesize")
  .addEdge("slack", "synthesize")
  .addEdge("synthesize", END)
  .compile();
add_conditional_edges 调用通过 route_to_agents 函数将分类节点连接到智能体节点。当 route_to_agents 返回多个 Send 对象时,这些节点会并行执行。

6. 使用路由器

使用跨越多个知识领域的查询测试您的路由器:
const result = await workflow.invoke({
  query: "How do I authenticate API requests?"
});

console.log("Original query:", result.query);
console.log("\nClassifications:");
for (const c of result.classifications) {
  console.log(`  ${c.source}: ${c.query}`);
}
console.log("\n" + "=".repeat(60) + "\n");
console.log("Final Answer:");
console.log(result.finalAnswer);
预期输出:
Original query: How do I authenticate API requests?

Classifications:
  github: What authentication code exists? Search for auth middleware, JWT handling
  notion: What authentication documentation exists? Look for API auth guides

============================================================

Final Answer:
To authenticate API requests, you have several options:

1. **JWT Tokens**: The recommended approach for most use cases.
   Implementation details are in `src/auth.py` (PR #156).

2. **OAuth2 Flow**: For third-party integrations, follow the OAuth2
   flow documented in Notion's 'API Authentication Guide'.

3. **API Keys**: For server-to-server communication, use Bearer tokens
   in the Authorization header.

For token refresh handling, see issue #203 and PR #178 for the latest
OAuth scope updates.
路由器分析查询,对其进行分类以确定要调用哪些智能体(GitHub 和 Notion,但不包括 Slack,因为这是一个技术问题),并行查询两个智能体,并将结果合成为一个连贯的答案。

7. 理解架构

路由器工作流遵循一个清晰的模式:

分类阶段

classify_query 函数使用结构化输出来分析用户查询并确定要调用哪些智能体。这是路由智能所在之处:
  • 使用 Pydantic 模型(Python)或 Zod 模式(JS)确保有效输出
  • 返回一个 Classification 对象列表,每个对象都有 source 和目标 query
  • 仅包含相关源——不相关的源会被省略
这种结构化方法比自由格式的 JSON 解析更可靠,并使路由逻辑明确。

使用 send 进行并行执行

route_to_agents 函数将分类映射到 Send 对象。每个 Send 指定目标节点和要传递的状态:
// Classifications: [{ source: "github", query: "..." }, { source: "notion", query: "..." }]
// Becomes:
[new Send("github", { query: "..." }), new Send("notion", { query: "..." })]
// Both agents execute simultaneously, each receiving only the query it needs
每个智能体节点接收一个简单的 AgentInput,其中仅包含 query 字段——而不是完整的路由器状态。这保持了接口的清晰和明确。

使用归约器收集结果

智能体结果通过归约器流回主状态。每个智能体返回:
{ results: [{ source: "github", result: "..." }] }
归约器(Python 中的 operator.add)连接这些列表,将所有并行结果收集到 state["results"] 中。

合成阶段

所有智能体完成后,synthesize_results 函数会遍历收集的结果:
  • 等待所有并行分支完成(LangGraph 会自动处理此问题)
  • 引用原始查询以确保答案解决用户提出的问题
  • 组合来自所有源的信息,避免冗余
部分结果:在本教程中,所有选定的智能体必须在合成之前完成。

8. 完整的工作示例

以下是可运行脚本中的所有内容:

9. 高级:有状态路由器

到目前为止,我们构建的路由器是无状态的(每个请求都是独立处理的,调用之间没有记忆)。对于多轮对话,您需要一种有状态的方法。

工具包装器方法

添加会话记忆的最简单方法是将无状态路由器包装为一个工具,供对话智能体调用:
import { MemorySaver } from "@langchain/langgraph";

const searchKnowledgeBase = tool(
  async ({ query }) => {
    const result = await workflow.invoke({ query });
    return result.finalAnswer;
  },
  {
    name: "search_knowledge_base",
    description: `Search across multiple knowledge sources (GitHub, Notion, Slack).
Use this to find information about code, documentation, or team discussions.`,
    schema: z.object({
      query: z.string().describe("The search query"),
    }),
  }
);

const conversationalAgent = createAgent({
  model: llm,
  tools: [searchKnowledgeBase],
  systemPrompt: `
You are a helpful assistant that answers questions about our organization.
Use the search_knowledge_base tool to find information across our code,
documentation, and team discussions.
  `.trim(),
  checkpointer: new MemorySaver(),
});
这种方法保持路由器无状态,而对话智能体处理记忆和上下文。用户可以进行多轮对话,智能体将根据需要调用路由器工具。
const config = { configurable: { thread_id: "user-123" } };
let conversationalAgentResult = await conversationalAgent.invoke(
  {
    messages: [
      { role: "user", content: "How do I authenticate API requests?" },
    ],
  },
  config
);
console.log(conversationalAgentResult.messages.at(-1)?.content);

conversationalAgentResult = await conversationalAgent.invoke(
  {
    messages: [
      {
        role: "user",
        content: "What about rate limiting for those endpoints?",
      },
    ],
  },
  config
);
console.log(conversationalAgentResult.messages.at(-1)?.content);
工具包装器方法适用于大多数用例。它提供了清晰的分离:路由器处理多源查询,而对话智能体处理上下文和记忆。

完全持久化方法

如果路由器本身需要维护状态——例如,在路由决策中使用先前的搜索结果——请使用持久化在路由器级别存储消息历史。
有状态路由器会增加复杂性。 当在不同轮次中路由到不同的智能体时,如果智能体具有不同的语气或提示,对话可能会感觉不一致。请考虑交接模式子智能体模式——两者都为涉及不同智能体的多轮对话提供了更清晰的语义。

10. 关键要点

当您具备以下条件时,路由器模式表现出色:
  • 不同的垂直领域:每个领域都需要专门的工具和提示的独立知识领域
  • 并行查询需求:受益于同时查询多个源的问题
  • 合成要求:需要将来自多个源的结果组合成连贯的响应
该模式有三个阶段:分解(分析查询并生成针对性的子问题)、路由(并行执行查询)和合成(组合结果)。
何时使用路由器模式当您有多个独立的知识源、需要低延迟并行查询并希望显式控制路由逻辑时,请使用路由器模式。对于更简单的动态工具选择情况,请考虑子智能体模式。对于智能体需要与用户顺序对话的工作流,请考虑交接

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