LangChain4j实战入门：从零构建你的第一个AI技能链

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LangChain4j 是 Java 生态中专门为 AI 应用设计的开发框架，它通过标准化接口解决不同 AI 服务间的集成难题，用模块化设计替代传统硬编码流程，让开发者能像搭积木一样快速构建复杂的 AI 处理链路。相比直接调用单一 API 的传统方式，LangChain4j 的核心价值在于提供可复用、可编排的技能单元，大幅降低 AI 应用的开发复杂度。

传统 AI 集成通常采用直连 API 的方式，每个功能都是独立的代码块。例如调用 OpenAI 和 PDF 解析服务时需要手动处理：

classDiagram
    class TraditionalApproach {+callOpenAI()
        +parsePDF()
        +mergeResults()}

而 LangChain4j 通过技能链 (Skill Chain) 实现自动化编排：

classDiagram
    class SkillChain {+addSkill()
        +executeAsync()}
    class PDFParserSkill
    class VectorSearchSkill
    class ChatGPTSkill
    SkillChain --> PDFParserSkill
    SkillChain --> VectorSearchSkill
    SkillChain --> ChatGPTSkill

@RequiredArgsConstructor
public class BasicSkillChain implements Skill<String> {
    private final List<Skill<?>> skills;

    @Override
    public String execute(Object input) {
        Object currentOutput = input;
        for (Skill<?> skill : skills) {
            try {currentOutput = skill.execute(currentOutput);
                log.info("Skill {} executed", skill.getClass().getSimpleName());
            } catch (SkillExecutionException e) {throw new SkillChainException("Chain broken at" + skill.getClass(), e);
            }
        }
        return (String) currentOutput;
    }
}

public CompletableFuture<String> executeAsync(Object input) {CompletableFuture<?> future = CompletableFuture.completedFuture(input);
    for (Skill<?> skill : skills) {
        future = future.thenComposeAsync(output -> 
            CompletableFuture.supplyAsync(() -> skill.execute(output),
                threadPool)
        );
    }
    return future.thenApply(String.class::cast);
}

线程数 = CPU 核心数 × (1 + 等待时间 / 计算时间)
队列容量 = 突发请求量 × 平均处理时间

组件	吞吐量(ops/ms)	99% 延迟(ms)
同步链	45.2	210
异步链(4 线程)	183.6	89
带缓存的异步链	324.8	32

@Value("${openai.api.key}")
private String apiKey; // 通过 Spring 环境变量注入

public void setApiKey(String key) {Preconditions.checkArgument(!key.trim().isEmpty(), 
        "API key cannot be empty");
    this.apiKey = key;
}

@Aspect
@Component
public class DataFilterAspect {@Around("execution(* com..skill.*.execute(..))")
    public Object filterSensitiveData(ProceedingJoinPoint pjp) {Object input = pjp.getArgs()[0];
        if (input instanceof String) {String filtered = ((String) input)
                .replaceAll("(?i)password", "[REDACTED]");
            return pjp.proceed(new Object[]{filtered});
        }
        return pjp.proceed();}
}