二、环境搭建与基础实践:从零搭建你的第一个LangChain应用
1. 环境准备:搭建你的“AI实验室”
步骤一:安装Python(你的魔法画笔)
- 为什么需要Python:LangChain是基于Python的框架,就像写作文需要纸笔一样。
- 推荐版本:Python 3.8或更高(2023年主流版本)。
- 安装方法:
- 官网下载:https://www.python.org/downloads/
- 安装时务必勾选 Add Python to PATH(如图)
步骤二:创建虚拟环境(你的独立工作间)
- 为什么需要虚拟环境:避免不同项目的依赖冲突,就像厨房里分开切水果和切肉的砧板。
# 在命令行中执行
python -m venv langchain-env # 创建名为langchain-env的虚拟环境
source langchain-env/bin/activate # Mac/Linux激活环境
langchain-env\Scripts\activate.bat # Windows激活环境
步骤三:安装关键工具包(你的工具箱)
pip install langchain openai python-dotenv jupyterlab
- 关键库说明:
库名称 作用 langchain
核心框架 openai
连接GPT模型的桥梁 python-dotenv
安全管理API密钥 jupyterlab
交互式编程环境(推荐新手使用)
步骤四:获取OpenAI API密钥(你的魔法钥匙)
- 访问 OpenAI平台 → 登录/注册
- 点击右上角头像 → 选择 View API keys
- 点击 Create new secret key → 复制生成的密钥
步骤五:安全存储密钥(锁好你的保险箱)
在项目根目录创建 .env
文件:
OPENAI_API_KEY=你的密钥_粘贴在这里
代码中通过以下方式调用:
from dotenv import load_dotenv
load_dotenv() # 自动读取.env文件中的密钥
2. 第一个LangChain程序:会写诗的温度计
场景:让AI根据温度生成对应的诗句
- 输入:温度值(如25℃)
- 输出:类似“春风拂面二十五度,樱花轻舞笑颜开”
完整代码(在Jupyter中运行):
from langchain.llms import OpenAI
from langchain.prompts import PromptTemplate
from langchain.chains import LLMChain
# 1. 初始化模型(设定创造力等级)
llm = OpenAI(
temperature=0.7, # 0=保守老实,1=天马行空
model_name="gpt-3.5-turbo"
)
# 2. 设计提示词模板(给AI的填空题)
template = """
你是一个诗人,请根据温度值创作一句七言诗。
要求:
- 包含数字{temp}℃
- 体现季节特征
- 押韵
示例:
输入:10℃ → 输出:秋雨微凉十度间,黄叶飘零雁南迁
输入:35℃ → 输出:烈日当空三十五,蝉鸣聒噪汗如注
现在请为{temp}℃创作:
"""
prompt = PromptTemplate(
input_variables=["temp"], # 定义输入变量
template=template
)
# 3. 组装任务链
poem_chain = LLMChain(llm=llm, prompt=prompt)
# 4. 运行链
print(poem_chain.run("18")) # 试试输入不同温度值!
运行结果示例:
输入:18℃ → 输出:春寒料峭十八度,新芽怯露待日哺
输入:-5℃ → 输出:北风凛冽零下五,银装素裹冻江湖
3. 代码逐行解析(理解每个零件的作用)
-
模型初始化:
temperature=0.7
:控制创造力的“油门”- 0.2:生成“春天18度,气候宜人适出行”
- 0.8:生成“十八度的风揉碎云絮,撒作漫天樱花雨”
-
提示词设计:
- 结构化模板:明确任务要求 + 提供示例 = 减少AI瞎猜
- 变量占位符:
{temp}
让代码可复用(输入不同温度值)
-
链(Chain)的作用:
把“输入→模板填充→模型调用→输出”打包成一个可重复使用的管道:
4. 常见问题排雷
问题一:安装时出现错误Could not build wheels for...
- 原因:缺少C++编译环境
- 解决:
- Windows:安装 Microsoft C++ Build Tools
- Mac:
xcode-select --install
- Linux:
sudo apt-get install build-essential
问题二:运行时报错AuthenticationError
- 检查步骤:
- 确认
.env
文件与代码文件在同一目录 - 检查密钥是否包含多余空格或换行符
- 在OpenAI官网确认密钥状态(是否过期或被禁用)
- 确认
问题三:AI生成的诗歌不押韵
- 优化方法:
- 在提示词中增加更严格的押韵要求(如“押平声韵”)
- 降低temperature值(如设为0.4)减少随机性
- 添加负面示例:“不要出现现代词汇如‘空调’‘摄氏度’”
5. 举一反三练习
尝试修改代码实现以下功能:
- 情感分析仪:输入句子 → 输出积极/消极评价
template = "判断这句话的情感倾向:'{sentence}'。只需回答'积极'或'消极'。"
- 菜谱生成器:输入食材 → 输出烹饪步骤
template = "用{ingredient}制作一道菜,列出详细步骤。"
- 学习效果检测:运行后观察:
- 修改temperature值对比输出差异
- 在提示词中删除示例,观察生成质量变化
6. 下一步准备
完成本部分实践后,你将掌握:
✅ 环境搭建与密钥管理
✅ 基础链(Chain)的使用
✅ 提示词设计技巧
在下一阶段,我们将深入:
➡️ 用多个链串联复杂任务(如:先情感分析再生成回复)
➡️ 让AI学会使用工具(如调用计算器处理数学问题)
➡️ 构建有记忆的对话机器人
动手作业:
- 尝试用不同的temperature值生成诗歌,感受创造力差异
- 修改模板,让AI生成包含指定关键词的诗句(如“必须出现‘月光’”)
- 将你的最佳作品截图,分享到学习社区吧!