【Spring AI+Spring AI Albaba从零开始的学习之旅】之工具调用（Tool Calling）篇

原创

已于 2025-08-10 10:04:08 修改 · 1.4k 阅读

15 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#java #人工智能 #spring #ai

于 2025-08-05 16:32:53 首次发布

工具调用（亦称函数调用）是 AI 应用的常见模式，允许模型通过与一组 API（即工具）交互来扩展其能力。工具可以是任何东西：网页搜索、对外部 API 的调用，或特定代码的执行等。

LLM 本身不能实际调用工具，工具调用逻辑是由客户端应用程序提供的。模型只能请求工具调用并提供输入参数，而应用程序负责根据输入参数执行工具调用并返回结果。

一、概述

Spring AI 通过一组灵活的抽象机制支持工具调用功能，这些抽象允许你以统一的方式定义、解析和执行工具。

当我们想让模型使用某个工具时，我们会在聊天请求中包含该工具的定义。每个工具的定义都包括名称、描述和输入参数的模式。
当模型决定调用工具时，它会发送包含工具名称及符合预定义模式的输入参数的响应。
应用程序负责根据工具名称识别对应工具，并使用提供的输入参数执行该工具。
工具调用的结果由应用程序进行处理。
应用程序将工具调用结果返回至模型。
模型最终利用工具调用结果作为附加上下文生成响应。

Tool 是工具调用的基础构建单元，通过 ToolCallback 接口进行建模。Spring AI 内置支持从方法和函数生成 ToolCallback，同时你始终可以自定义 ToolCallback 实现以满足更多使用场景。

工具主要应用于以下场景：

信息检索。此类工具可用于从外部源检索信息，例如数据库、网络服务、文件系统或网络搜索引擎。其目的是增强模型的知识，使其能够回答原本无法回答的问题。因此，它们可用于检索增强生成（RAG）场景。例如，可以使用工具检索给定位置的当前天气、检索最新新闻文章或查询数据库中的特定记录。
执行操作。此类工具可用于在软件系统中执行操作，例如发送电子邮件、在数据库中创建新记录、提交表单或触发工作流。其目的是自动化那些原本需要人工干预或显式编程的任务。例如，可以使用工具为与聊天机器人交互的客户预订航班、填写网页上的表单，或在代码生成场景中基于自动化测试（TDD）实现 Java 类。

Spring AI 支持两种工具调用的定义：方法工具 和 函数工具，ChatClient 和 ChatModel 均可接收 ToolCallback 对象列表，既向模型提供可用工具。

一、方法工具

Spring AI 为方法转工具（即 ToolCallback）提供两种内置支持方式：

声明式：通过 @Tool 注解实现。
编程式：通过底层的 MethodToolCallback 实现。

这里我们只看最常用的声明式：

1.声明式配置：`@Tool` 注解方案

1.1 `@Tool`

你只需为方法添加 @Tool 注解，即可将其转换为工具。

@Tool 注解允许你配置以下关键工具信息：

name：工具名称。若不指定，默认使用方法名称。AI 模型通过此名称识别调用工具，因此不允许在同一类中存在同名工具。模型处理单个聊天请求时，所有可用工具的名称必须保持全局唯一。
description：工具描述，用于指导模型判断何时及如何调用该工具。若未指定，默认使用方法名称作为工具描述。但强烈建议提供详细描述，因为这对模型理解工具用途和使用方式至关重要。若描述不充分，可能导致模型在该调用工具时未调用，或错误调用工具。
returnDirect：控制工具结果直接返回客户端（true）还是传回模型（false），默认false。
resultConverter：工具调用结果的转化器，默认使用 DefaultToolCallResultConverter，将结果转换为字符串。

class DateTimeTools {

    @Tool(description = "Get the current date and time in the user's timezone")
    String getCurrentDateTime() {
        return LocalDateTime.now().atZone(LocaleContextHolder.getTimeZone().toZoneId()).toString();
    }

}