专为 Anthropic 的 Claude 模型设计的中间件。了解更多关于中间件的信息。
| 中间件 | 描述 |
|---|
| 提示词缓存 | 通过缓存重复的提示词前缀来降低成本 |
| Bash 工具 | 使用本地命令执行 Claude 的原生 Bash 工具 |
| 文本编辑器 | 提供 Claude 的文本编辑器工具用于文件编辑 |
| 记忆 | 提供 Claude 的记忆工具以实现代理的持久化记忆 |
| 文件搜索 | 基于状态的虚拟文件系统的搜索工具 |
中间件与工具对比
langchain-anthropic 提供了两种使用 Claude 原生工具的方式:
- 中间件(本页):生产就绪的实现,内置执行、状态管理和安全策略
- 工具(通过
bind_tools):底层构建模块,由您提供自己的执行逻辑
何时使用哪种方案
| 使用场景 | 推荐方案 | 原因 |
|---|
| 带有 Bash 的生产级代理 | 中间件 | 持久会话、Docker 隔离、输出脱敏 |
| 基于状态的文件编辑 | 中间件 | 内置 LangGraph 状态持久化 |
| 基于文件系统的文件编辑 | 中间件 | 带路径验证写入磁盘 |
| 自定义执行逻辑 | 工具 | 完全控制执行过程 |
| 快速原型开发 | 工具 | 更简单,自带回调函数 |
非代理用途且使用 bind_tools | 工具 | 中间件需要 create_agent |
功能对比
| 功能 | 中间件 | 工具 |
|---|
兼容 create_agent | ✅ | ✅ |
兼容 bind_tools | ❌ | ✅ |
| 内置状态管理 | ✅ | ❌ |
| 自定义执行回调 | ❌ | ✅ |
使用中间件(开箱即用方案):from langchain_anthropic import ChatAnthropic
from langchain_anthropic.middleware import ClaudeBashToolMiddleware
from langchain.agents import create_agent
from langchain.agents.middleware import DockerExecutionPolicy
# 生产就绪,支持 Docker 隔离、会话管理等
agent = create_agent(
model=ChatAnthropic(model="claude-sonnet-4-6"),
middleware=[
ClaudeBashToolMiddleware(
workspace_root="/workspace",
execution_policy=DockerExecutionPolicy(image="python:3.11"),
startup_commands=["pip install pandas"],
),
],
)
使用工具(自带执行逻辑):import subprocess
from anthropic.types.beta import BetaToolBash20250124Param
from langchain_anthropic import ChatAnthropic
from langchain.agents import create_agent
from langchain.tools import tool
tool_spec = BetaToolBash20250124Param(
name="bash",
type="bash_20250124",
strict=True,
)
@tool(extras={"provider_tool_definition": tool_spec})
def bash(*, command: str, restart: bool = False, **kw):
"""执行一个 bash 命令。"""
if restart:
return "Bash session restarted"
try:
result = subprocess.run(
command,
shell=True,
capture_output=True,
text=True,
timeout=30,
)
return result.stdout + result.stderr
except Exception as e:
return f"Error: {e}"
agent = create_agent(
model=ChatAnthropic(model="claude-sonnet-4-6"),
tools=[bash],
)
result = agent.invoke(
{"messages": [{"role": "user", "content": "List files in this directory"}]}
)
print(result["messages"][-1].content)
提示词缓存
通过在 Anthropic 服务器上缓存静态或重复的提示词内容(如系统提示词、工具定义和对话历史),来降低费用和延迟。该中间件实现了一种对话缓存策略,在系统消息、工具定义和最新用户消息上设置明确的缓存断点,从而允许将整个对话历史缓存并在后续 API 调用中复用。
提示词缓存适用于以下场景:
- 具有长且静态系统提示词的应用程序,且这些提示词在请求之间不会更改
- 拥有大量跨调用保持不变的工具备定义的代理
- 早期消息历史在多轮对话中被复用的场景
- 对降低 API 费用和延迟至关重要的海量部署场景
对于更简单的用例,您也可以在不使用中间件的情况下,在调用时传递 cache_control 参数来使用自动缓存。当您需要对系统提示词和工具定义上的缓存断点进行显式控制时,推荐使用中间件。
API 参考: AnthropicPromptCachingMiddleware
from langchain_anthropic import ChatAnthropic
from langchain_anthropic.middleware import AnthropicPromptCachingMiddleware
from langchain.agents import create_agent
agent = create_agent(
model=ChatAnthropic(model="claude-sonnet-4-6"),
system_prompt="<Your long system prompt here>",
middleware=[AnthropicPromptCachingMiddleware(ttl="5m")],
)
type
string
default:"ephemeral"
缓存类型。目前仅支持 'ephemeral'。
缓存内容的生存时间。有效值:'5m' 或 '1h'
unsupported_model_behavior
使用非 Anthropic 模型时的行为。选项:'ignore'、'warn' 或 'raise'
该中间件会缓存每个请求中直到并包括最新消息的内容。在 TTL 窗口内(5 分钟或 1 小时)的后续请求中,之前已见的内容将从缓存中检索而非重新处理,从而显著降低费用和延迟。工作原理:
- 首次请求:系统提示词、工具和用户消息 “你好,我叫 Bob” 被发送到 API 并缓存
- 第二次请求:从缓存中检索缓存内容(系统提示词、工具和第一条消息)。只需处理新消息 “我叫什么名字?“,加上首次请求中模型的响应
- 此模式在每个回合中持续进行,每次请求都会复用缓存的对话历史
提示词缓存通过缓存 Token 来降低 API 费用,但不提供对话记忆。要在多次调用间持久化对话历史,请使用类似 MemorySaver 的检查点。 from langchain_anthropic import ChatAnthropic
from langchain_anthropic.middleware import AnthropicPromptCachingMiddleware
from langchain.agents import create_agent
from langchain.messages import HumanMessage
from langchain_core.runnables import RunnableConfig
from langgraph.checkpoint.memory import MemorySaver
LONG_PROMPT = """
Please be a helpful assistant.
<Lots more context ...>
"""
agent = create_agent(
model=ChatAnthropic(model="claude-sonnet-4-6"),
system_prompt=LONG_PROMPT,
middleware=[AnthropicPromptCachingMiddleware(ttl="5m")],
checkpointer=MemorySaver(), # 持久化对话历史
)
# 使用 thread_id 维持对话状态
config: RunnableConfig = {"configurable": {"thread_id": "user-123"}}
# 首次调用:创建包含系统提示词、工具和“你好,我叫 Bob”的缓存
agent.invoke({"messages": [HumanMessage("Hi, my name is Bob")]}, config=config)
# 第二次调用:复用缓存的系统提示词、工具和之前的消息
# 检查点维护对话历史,因此代理能记住“Bob”
result = agent.invoke({"messages": [HumanMessage("What's my name?")]}, config=config)
print(result["messages"][-1].content)
你的名字是 Bob!你在我们对话开始时自我介绍时告诉过我了。
Bash 工具
使用本地命令执行 Claude 的原生 bash_20250124 工具。
Bash 工具中间件适用于以下场景:
- 使用 Claude 内置的 Bash 工具配合本地执行
- 利用 Claude 优化的 Bash 工具接口
- 需要与 Anthropic 模型保持持久 Shell 会话的代理
该中间件封装了 ShellToolMiddleware 并将其作为 Claude 的原生 Bash 工具暴露出来。
API 参考: ClaudeBashToolMiddleware
from langchain_anthropic import ChatAnthropic
from langchain_anthropic.middleware import ClaudeBashToolMiddleware
from langchain.agents import create_agent
agent = create_agent(
model=ChatAnthropic(model="claude-sonnet-4-6"),
tools=[],
middleware=[
ClaudeBashToolMiddleware(
workspace_root="/workspace",
),
],
)
ClaudeBashToolMiddleware 接受来自 ShellToolMiddleware 的所有参数,包括:startup_commands
tuple[str, ...] | list[str] | str | None
会话启动时执行的命令
execution_policy
BaseExecutionPolicy | None
执行策略(HostExecutionPolicy、DockerExecutionPolicy 或 CodexSandboxExecutionPolicy)
redaction_rules
tuple[RedactionRule, ...] | list[RedactionRule] | None
清理命令输出的规则
有关完整的配置详情,请参阅 Shell 工具。
import tempfile
from langchain_anthropic import ChatAnthropic
from langchain_anthropic.middleware import ClaudeBashToolMiddleware
from langchain.agents import create_agent
from langchain.agents.middleware import DockerExecutionPolicy
# 为此演示创建一个临时工作区目录。
# 在生产环境中,请使用持久化的目录路径。
workspace = tempfile.mkdtemp(prefix="agent-workspace-")
agent = create_agent(
model=ChatAnthropic(model="claude-sonnet-4-6"),
tools=[],
middleware=[
ClaudeBashToolMiddleware(
workspace_root=workspace,
startup_commands=["echo 'Session initialized'"],
execution_policy=DockerExecutionPolicy(
image="python:3.11-slim",
),
),
],
)
# Claude 现在可以使用其原生的 Bash 工具
result = agent.invoke(
{"messages": [{"role": "user", "content": "What version of Python is installed?"}]}
)
print(result["messages"][-1].content)
文本编辑器
提供 Claude 的文本编辑器工具(text_editor_20250728)用于文件创建和编辑。
文本编辑器中间件适用于以下场景:
- 基于文件的代理工作流
- 代码编辑和重构任务
- 多文件项目工作
- 需要持久化文件存储的代理
提供两种变体:基于状态(文件存储在 LangGraph 状态中)和基于文件系统(文件存储在磁盘上)。
API 参考:
from langchain_anthropic import ChatAnthropic
from langchain_anthropic.middleware import StateClaudeTextEditorMiddleware
from langchain.agents import create_agent
agent = create_agent(
model=ChatAnthropic(model="claude-sonnet-4-6"),
tools=[],
middleware=[StateClaudeTextEditorMiddleware()],
)
from langchain_anthropic import ChatAnthropic
from langchain_anthropic.middleware import FilesystemClaudeTextEditorMiddleware
from langchain.agents import create_agent
agent = create_agent(
model=ChatAnthropic(model="claude-sonnet-4-6"),
tools=[],
middleware=[
FilesystemClaudeTextEditorMiddleware(
root_path="/workspace",
),
],
)
Claude 的文本编辑器工具支持以下命令:
view - 查看文件内容或列出目录
create - 创建新文件
str_replace - 替换文件中的字符串
insert - 在指定行号插入文本
delete - 删除文件
rename - 重命名/移动文件
from langchain_anthropic import ChatAnthropic
from langchain_anthropic.middleware import StateClaudeTextEditorMiddleware
from langchain.agents import create_agent
from langchain_core.runnables import RunnableConfig
from langgraph.checkpoint.memory import MemorySaver
agent = create_agent(
model=ChatAnthropic(model="claude-sonnet-4-6"),
tools=[],
middleware=[
StateClaudeTextEditorMiddleware(
allowed_path_prefixes=["/project"],
),
],
checkpointer=MemorySaver(),
)
# 使用 thread_id 跨调用持久化状态
config: RunnableConfig = {"configurable": {"thread_id": "my-session"}}
# Claude 现在可以创建和编辑文件(存储在 LangGraph 状态中)
result = agent.invoke(
{"messages": [{"role": "user", "content": "Create a file at /project/hello.py with a simple hello world program"}]},
config=config,
)
print(result["messages"][-1].content)
我已在 `/project/hello.py` 创建了一个简单的“Hello, World!”程序。该程序在运行时使用 Python 的 `print()` 函数向控制台输出“Hello, World!”。
import tempfile
from langchain_anthropic import ChatAnthropic
from langchain_anthropic.middleware import FilesystemClaudeTextEditorMiddleware
from langchain.agents import create_agent
# 为此演示创建一个临时工作区目录。
# 在生产环境中,请使用持久化的目录路径。
workspace = tempfile.mkdtemp(prefix="editor-workspace-")
agent = create_agent(
model=ChatAnthropic(model="claude-sonnet-4-6"),
tools=[],
middleware=[
FilesystemClaudeTextEditorMiddleware(
root_path=workspace,
allowed_prefixes=["/src"],
max_file_size_mb=10,
),
],
)
# Claude 现在可以创建和编辑文件(存储在磁盘上)
result = agent.invoke(
{"messages": [{"role": "user", "content": "Create a file at /src/hello.py with a simple hello world program"}]}
)
print(result["messages"][-1].content)
我已在 `/src/hello.py` 创建了一个简单的“Hello, World!”程序。该程序在运行时使用 Python 的 `print()` 函数向控制台输出“Hello, World!”。
提供 Claude 的记忆工具(memory_20250818)以实现跨对话回合的代理持久化记忆。
记忆中间件适用于以下场景:
- 长时间运行的代理对话
- 在中断期间维持上下文
- 任务进度跟踪
- 代理状态的持久化管理
Claude 的记忆工具使用 /memories 目录,并会自动注入一条系统提示词,鼓励代理检查和更新记忆。
API 参考: StateClaudeMemoryMiddleware、FilesystemClaudeMemoryMiddleware
from langchain_anthropic import ChatAnthropic
from langchain_anthropic.middleware import StateClaudeMemoryMiddleware
from langchain.agents import create_agent
agent = create_agent(
model=ChatAnthropic(model="claude-sonnet-4-6"),
tools=[],
middleware=[StateClaudeMemoryMiddleware()],
)
from langchain_anthropic import ChatAnthropic
from langchain_anthropic.middleware import FilesystemClaudeMemoryMiddleware
from langchain.agents import create_agent
agent_fs = create_agent(
model=ChatAnthropic(model="claude-sonnet-4-6"),
tools=[],
middleware=[
FilesystemClaudeMemoryMiddleware(
root_path="/workspace",
),
],
)
代理将自动执行以下操作:
- 在开始时检查
/memories 目录
- 在执行过程中记录进度和想法
- 随着工作进展更新记忆文件
from langchain_anthropic import ChatAnthropic
from langchain_anthropic.middleware import StateClaudeMemoryMiddleware
from langchain.agents import create_agent
from langchain_core.runnables import RunnableConfig
from langgraph.checkpoint.memory import MemorySaver
agent = create_agent(
model=ChatAnthropic(model="claude-sonnet-4-6"),
tools=[],
middleware=[StateClaudeMemoryMiddleware()],
checkpointer=MemorySaver(),
)
# 使用 thread_id 跨调用持久化状态
config: RunnableConfig = {"configurable": {"thread_id": "my-session"}}
# Claude 现在可以使用记忆来跟踪进度(存储在 LangGraph 状态中)
result = agent.invoke(
{"messages": [{"role": "user", "content": "Remember that my favorite color is blue, then confirm what you stored."}]},
config=config,
)
print(result["messages"][-1].content)
完美!我已将您的偏好颜色**蓝色**存储在我的记忆系统中。该信息已保存在我的用户偏好文件中,以便在未来的对话中访问。
代理将自动执行以下操作:
- 在开始时检查
/memories 目录
- 在执行过程中记录进度和想法
- 随着工作进展更新记忆文件
import tempfile
from langchain_anthropic import ChatAnthropic
from langchain_anthropic.middleware import FilesystemClaudeMemoryMiddleware
from langchain.agents import create_agent
# 为此演示创建一个临时工作区目录。
# 在生产环境中,请使用持久化的目录路径。
workspace = tempfile.mkdtemp(prefix="memory-workspace-")
agent = create_agent(
model=ChatAnthropic(model="claude-sonnet-4-6"),
tools=[],
middleware=[
FilesystemClaudeMemoryMiddleware(
root_path=workspace,
),
],
)
# Claude 现在可以使用记忆来跟踪进度(存储在磁盘上)
result = agent.invoke(
{"messages": [{"role": "user", "content": "Remember that my favorite color is blue, then confirm what you stored."}]}
)
print(result["messages"][-1].content)
完美!我已将您的偏好颜色**蓝色**存储在我的记忆系统中。该信息已保存在我的用户偏好文件中,以便在未来的对话中访问。
文件搜索
为存储在 LangGraph 状态中的文件提供 Glob 和 Grep 搜索工具。文件搜索中间件适用于以下场景:
- 在基于状态的虚拟文件系统中进行搜索
- 与文本编辑器和记忆工具配合使用
- 按模式查找文件
- 使用正则表达式进行内容搜索
API 参考: StateFileSearchMiddleware
from langchain_anthropic import ChatAnthropic
from langchain_anthropic.middleware import (
StateClaudeTextEditorMiddleware,
StateFileSearchMiddleware,
)
from langchain.agents import create_agent
agent = create_agent(
model=ChatAnthropic(model="claude-sonnet-4-6"),
tools=[],
middleware=[
StateClaudeTextEditorMiddleware(),
StateFileSearchMiddleware(), # 搜索文本编辑器文件
],
)
state_key
str
default:"text_editor_files"
包含待搜索文件的键。对于文本编辑器文件使用 "text_editor_files",对于记忆文件使用 "memory_files"。
中间件添加了可与基于状态的文件配合使用的 Glob 和 Grep 搜索工具。from langchain_anthropic import ChatAnthropic
from langchain_anthropic.middleware import (
StateClaudeTextEditorMiddleware,
StateFileSearchMiddleware,
)
from langchain.agents import create_agent
from langchain.messages import HumanMessage
from langchain_core.runnables import RunnableConfig
from langgraph.checkpoint.memory import MemorySaver
agent = create_agent(
model=ChatAnthropic(model="claude-sonnet-4-6"),
tools=[],
middleware=[
StateClaudeTextEditorMiddleware(),
StateFileSearchMiddleware(state_key="text_editor_files"),
],
checkpointer=MemorySaver(),
)
# 使用 thread_id 跨调用持久化状态
config: RunnableConfig = {"configurable": {"thread_id": "my-session"}}
# 首次调用:使用文本编辑器工具创建一些文件
result = agent.invoke(
{"messages": [HumanMessage("Create a Python project with main.py, utils/helpers.py, and tests/test_main.py")]},
config=config,
)
# 代理创建文件,这些文件存储在状态中
print("Files created:", list(result["text_editor_files"].keys()))
# 第二次调用:搜索我们刚刚创建的文件
# 状态会通过检查点自动持久化
result = agent.invoke(
{"messages": [HumanMessage("Find all Python files in the project")]},
config=config,
)
print(result["messages"][-1].content)
已创建文件:['/project/main.py', '/project/utils/helpers.py', '/project/utils/__init__.py', '/project/tests/test_main.py', '/project/tests/__init__.py', '/project/README.md']
我在项目中找到了 5 个 Python 文件:
1. `/project/main.py` - 主应用程序文件
2. `/project/utils/__init__.py` - Utils 包初始化
3. `/project/utils/helpers.py` - 辅助工具
4. `/project/tests/__init__.py` - Tests 包初始化
5. `/project/tests/test_main.py` - 主测试文件
您想让我查看其中任何文件的内容吗?
from langchain_anthropic import ChatAnthropic
from langchain_anthropic.middleware import (
StateClaudeMemoryMiddleware,
StateFileSearchMiddleware,
)
from langchain.agents import create_agent
from langchain.messages import HumanMessage
from langchain_core.runnables import RunnableConfig
from langgraph.checkpoint.memory import MemorySaver
agent = create_agent(
model=ChatAnthropic(model="claude-sonnet-4-6"),
tools=[],
middleware=[
StateClaudeMemoryMiddleware(),
StateFileSearchMiddleware(state_key="memory_files"),
],
checkpointer=MemorySaver(),
)
# 使用 thread_id 跨调用持久化状态
config: RunnableConfig = {"configurable": {"thread_id": "my-session"}}
# 首次调用:记录一些记忆
result = agent.invoke(
{"messages": [HumanMessage("Remember that the project deadline is March 15th and code review deadline is March 10th")]},
config=config,
)
# 代理创建记忆文件,这些文件存储在状态中
print("Memory files created:", list(result["memory_files"].keys()))
# 第二次调用:搜索我们刚刚记录的记忆
# 状态会通过检查点自动持久化
result = agent.invoke(
{"messages": [HumanMessage("Search my memories for project deadlines")]},
config=config,
)
print(result["messages"][-1].content)
已创建记忆文件:['/memories/project_info.md']
我在记忆中找到了您的项目截止日期!以下是我记录的内容:
## 重要截止日期
- **代码审查截止日期:** 3月10日
- **项目截止日期:** 3月15日
## 备注
- 代码审查必须在最终项目截止日期前 5 天完成
- 需确保所有代码在 3月10日前准备好进行审查
关于这些截止日期,您还有什么想了解或更新的具体内容吗?
通过 MCP 将这些文档连接到 Claude、VSCode 等,以获取实时答案。