真正通俗易懂的Langchain入门学习（三）

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二、环境搭建与基础实践：从零搭建你的第一个LangChain应用

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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）

1. 访问 OpenAI平台 → 登录/注册
2. 点击右上角头像 → 选择 View API keys
3. 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

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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

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3. 代码逐行解析（理解每个零件的作用）

1. 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”

2. 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）

3. 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：

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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：
  1. 确认.env文件与代码文件在同一目录
  2. 检查密钥是否包含多余空格或换行符
  3. 在OpenAI官网确认密钥状态（是否过期或被禁用）

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’”

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5. 举一反三练习

尝试修改代码实现以下功能：

1. 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'。"
   

2. 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。"
   

3. 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

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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

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动手作业：

1. 尝试用不同的temperature值生成诗歌，感受创造力差异
2. 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’”）
3. 将你的最佳作品截图，分享到学习社区吧！