第4章：SpringAI工具调用Function Call

最新推荐文章于 2025-12-16 16:02:25 发布

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LLM大模型的局限性

大模型的原生局限性：

知识滞后：预训练模型的知识截止到特定时间，无法获取实时信息（如最新天气，股票行情）。
能力边界：无法直接执行系统命令，操作数据库，调用API（如查询用户订单，生成PDF文件）。
计算短板：对复杂数学运输（如微积分，金融估值模型）的准确性远低于专用工具。
不能和公司业务系统打通：无法连接现有的人机系统（如CRM，各个系统API）。

什么是工具调用（Function Call）：工具调用是LLM与外部世界交互的接口，让大模型能调用外部功能（如API，函数，数据库）。

为啥大模型需要工具调用：

能力扩展：让AI模型通过调用外部工具突破自身限制，如调用天气API获取实时数据。
流程自动化：实现端到端业务流程（如用户咨询订单->调用数据库查询->生成回复）。
安全可控：通过工具层隔离AI与敏感系统，避免直接暴露数据库，服务器权限。

工具调用应用场景：

实时数据查询：如天气，股票，新闻，调用第三方API获取数据。
数据库操作：查询用户订单，修改个人信息，使用JPA/MyBatis执行CRUD。
文件处理：解析PDF/EXCEL，生成报表，转换格式等。使用Apache POI处理excel文件。
系统命令执行：服务器监控（如查看CPU使用率），定时任务调度。
复杂计算：金融估值，科学计算，调用属性库或自定义算法。

SpringAI工具调用解决方案：

提供统一的Tool接口抽象，支持注解式/编程式工具定义。通过FunctionCallAdvisor自动拦截对话请求，判断是否需要调用工具。内置工具执行器（ToolExecutor）。处理参数解析，封装结果，异常捕获。

核心模块：

Tool接口：定义工具的核心方法，包含name（工具名称），execute（执行逻辑）。
@Tool注解：标记类或者方法为可调用工具，description属性用于模型立即工具功能。
@ToolParam注解：描述工具参数的含义（如城市名称，格式中文等）。帮助模型生成正确参数。
FunctionCallAdvisor：SpringAOP拦截器，负责解析用户请求，判断是否需要调用工具（基于模型返回function_call字段），调用ToolExecutor执行工具，并将结果回传给模型。
ToolExcetor：工具执行引擎，处理参数类型转换，方法反射调用，异常处理。

链路流程

大模型+FunctionCall实战天气查询助手

需求：构建一个SpringAI工具调用（FunctionCall）的智能查询助手。支持通过自然语言获取指定日期的天气信息，需要自动关联日期计算与天气查询工具，实现多工具协调响应。

@RestController
@RequestMapping("/ai")
public class FunctionCallController {

    @Autowired
    private ChatClient chatClient;

    @GetMapping("/function")
    public String functionCall(){
        String res = this.chatClient
                .prompt("明天是几号，北京天气怎么样？")
                .tools(new DateTimeTools(),new WeatherTools())
                .call()
                .content();
        return res;
    }

    private class DateTimeTools {
        @Tool(description = "获取当前时间")
        String getTime() {
            System.out.printf("时间获取工具触发");
            return LocalDateTime.now().toString();
        }
    }

    private class WeatherTools {
        @Tool(description = "获取天气")
        String getWeather(@ToolParam(description = "城市名称")String  city,@ToolParam(description = "日期,格式YYYY-MM-DD")String date) {
            System.out.println("queryWeather查询指定城市天气情况"+city+","+date);
            return String.format("%s%s的天气为：晴，24-30℃，微风", city, date);
        }
    }
}