LangChain居然不香了？一线程序员现身说法，硬核博文剖析LLM应用开发原则

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  新智元报道  

 2023年是属于LLM初创公司的一年，也是属于LangChain的一年。

这个发布于2022年10月的开源框架可以支持开发者构建由LLM驱动的应用程序，目前依旧是社区中一种不可忽视的开发范式。

更具体地说，基于LLM构建应用程序的过程有点像在搭积木。即使模型本身的能力已经很强大了，我们依旧需要其他的组件和工具才能更好发挥其潜力。

比如聊天模型、提示模板、文本嵌入模型、文本分割器、文档加载器、检索器、向量存储等，这些工具的不同的搭配组合能够构建出各种的应用链，满足RAG、Agent、存储&索引、信息提取等不同的应用需求。

举个例子，你想用GPT-4开发一个旅行顾问机器人，为用户提供行程方面的规划和建议。如果只依靠GPT-4在训练时学到的知识，没有实时查询最新的航班、酒店、景区信息，提供的建议就不可能准确实用。

借助LangChain框架，这个机器人就能链接到各种API和外部数据库，并记住用户的旅行偏好，甚至能根据用户的对话历史提供个性化建议。

这样听起来，LangChain是一个非常强大的工具，流行起来也是理所应当。

然而，最近一个技术团队的博文登上了HN热榜，描述了他们从「入坑」LangChain到「幡然醒悟」，最终决定抛弃这个热门框架的过程。

「为什么我们不再使用LangChain构建AI agents——当抽象弊大于利时：在生产中使用LangChain的教训以及我们应该做什么」

底下的评论也纷纷附和，表示这个框架有种「代码糟糕」的感觉，而且把使用LangChain描述为一条「充满雷区的道路」。

「LangChain的抽象就是死亡的定义。」

从大受追捧到「人人喊打」，LangChain到底有什么样的问题？

这个技术团队在生产中使用LangChain已经超过12个月，开始于2023年初。

当时，LangChain似乎是最佳选择，因为它拥有一系列令人印象深刻的组件和工具，并且承诺开发者「用一个下午将想法转变为可执行的代码」，流行程度飙升。

然而，随着需求逐渐变得复杂，LangChain的不灵活性开始显现出来，开始阻碍生产力、成为摩擦的源头。

团队不得不深入研究框架的内部结构，以改善系统的底层行为。但因为LangChain有意通过抽象屏蔽细节，编写底层代码的尝试通常也不可行，或至少是十分复杂。

究其根源，作者认为是LangChain的抽象程度过高。在开发的初期阶段，较为简单的需求与框架的假设相一致，因此配合得很好。

但高级抽象很快使之后的代码变得难以理解、维护，团队花费在理解和调试LangChain上的时间越来越多，几乎赶上了真正构建功能所用的时间。

举个具体的例子，上代码：用OpenAI的包，将英语单词翻译为意大利语（没错，就是GPT-4o发布会demo的功能）

from openai import OpenAI

client = OpenAI(api_key="<your_api_key>")
text = "hello!"
language = "Italian"

messages = [
    {"role": "system", "content": "You are an expert translator"},
    {"role": "user", "content": f"Translate the following from English into {language}"},
    {"role": "user", "content": f"{text}"},
]

response = client.chat.completions.create(model="gpt-4o", messages=messages)
result = response.choices[0].message.content

这段代码很好理解，包含一个OpenAI类的实例client以及一个函数调用，其余都是标准的python代码。

那如果用LangChain写呢？

from langchain_openai import ChatOpenAI
from langchain_core.output_parsers import StrOutputParser
from langchain_core.prompts import ChatPromptTemplate

os.environ["OPENAI_API_KEY"] = "<your_api_key>"
text = "hello!"
language = "Italian"


prompt_template = ChatPromptTemplate.from_messages(
    [("system", "You are an expert translator"),
     ("user", "Translate the following from English into {language}"),
     ("user", "{text}")]
)

parser = StrOutputParser()
chain = prompt_template | model | parser
result = chain.invoke({"language": language, "text": text})

涉及到三个类、四个函数调用。但最令人担忧的是，一个如此简单的任务需要引入三个抽象概念——

• 提示模板（prompt template）：为LLM提供提示

• 输出解析器（output parser）：处理LLM的输出

• 链（chain）：LangChain的「LCEL语法」覆盖了Python的「｜」运算符

这似乎徒增代码复杂性，却没有任何额外的好处。

LangChain似乎更适合早期原型，但不适合实际的生产使用。

对于后者而言，开发人员必须理解每一个组件，才能保证代码不会在真实的使用场景中意外崩溃，但LangChain限制他们必须遵守给定的数据结构和抽象概念，这无疑是额外的负担。

再举一个例子，这次是从API获取JSON。

要使用Python内置的http包可以这样写：

import http.client
import json

conn = http.client.HTTPSConnection("api.example.com")
conn.request("GET", "/data")
response = conn.getresponse()
data = json.loads(response.read().decode())
conn.close()

用requests包的写法则更加简洁：

import requests

response = requests.get("/data")
data = response.json()

这感觉上就是好的抽象。虽然是微不足道的小例子，但足以说明一个观点——好的抽象可以简化代码，并能让人快速理解。

LangChain的初衷是好的，它希望隐藏细节，让开发人员用更少的代码完成更多的功能。但如果代价是失去开发的简洁和灵活，这种抽象就失去了价值。

此外，LangChain还习惯于「嵌套抽象」，在一个抽象概念之上再使用抽象。

这不仅让学习API的过程更加复杂，开发人员还不得不面对大量的堆栈跟踪信息，并调试那些自己不熟悉的内部框架代码。

以这个技术团队自己的开发为例，他们的应用程序使用大量AI agent执行不同类型的任务，比如测试用例发现、Playwright测试生成和自动修复。

当他们想要从只有单个顺序代理的架构转向更复杂架构时，例如，生成sub-agnet并与原始agent交互，或者多个专业agent彼此交互，LangChain就成为了限制因素。

另一个示例中，需要根据业务逻辑和LLM的输出，动态更改agent可访问工具的可用性。但LangChain没有提供从外部观察agent状态的方法，导致他们不得不缩小实现范围，以适应LangChain对agent可用功能的限制。

下决心删除LangChain之后，技术团队仿佛得到了真正的「解脱」。不仅工作高效了，内耗也少了。

一旦删除了它，我们就可以不用先将需求转化为适合LangChain的解决方案。我们只写代码就可以了。

事后，团队仔细反思复盘了这个问题。他们认为，长期来看，不使用框架是更好的选择。

LangChain提供了一长串组件，让人感觉LLM驱动的应用程序很复杂，但其实并不是。核心组件只有几样——

• 用于LLM通信的客户端

• 函数或调用函数的工具

• 用于RAG的向量数据库

• 用于追踪、评估等功能的可观察平台

其余的组件，要么是以上核心组件的辅助（比如向量数据库的分块和嵌入），要么只是完成常规应用程序的任务（比如使用数据持久化和缓存，以管理文件和应用程序状态）。

如果不使用任何框架，毫无疑问会增加前期用于学习、调研的工作量，开发者需要更长时间来组建自己的工具箱。

但「磨刀不误砍柴工」，这些时间是值得的。在即将进入的领域打下基础，这对你本人和应用程序的未来都是良好的投资。

而且，很多情况下，使用LLM的流程都是非常简单直接的。开发人员主要编写顺序代码、迭代提示，并提高输出的质量和可预测性。绝大多数任务都可以通过简洁的代码和较小的外部包集合来实现。

即使用到了agent，也不一定需要框架才能实现。在处理业务逻辑时，一般只需要在预定顺序流中进行agent之间的通信，处理它们的状态和响应，超出这个范围的工作内容并不多。

虽然agent领域正在迅速发展，并带来许多令人兴奋的用例和可能性，但在代理的使用模式逐渐固化的过程中，我们还是应该遵循简洁原则。

构建基本块，「轻装疾行」

假设技术团队没有在生产中混入垃圾代码，那么创新和迭代的速度是衡量成功的最重要指标，因为AI领域的许多发展都是由实验和原型设计驱动的。

这意味着，代码库需要尽可能精简且适应性强，才能最大限度提升开发人员的学习速度，每个迭代周期才能产生更多价值。

然而，「框架」的概念与此并不相容，它通常是人为设计出一种代码结构，为了匹配根据既有的使用模式。

但LLM驱动的应用还在发展阶段，没有固定的使用模式。当你不得不将创新的想法「翻译」为特定于某个框架的代码时，就限制了迭代速度。

因此，相比于使用框架，更好的办法是构建基本块（builing blocks），通过简洁的底层代码和精心挑选的外部依赖包，保持架构的精简，从而让开发人员专注于真正需要解决的问题。

「构建基本块」意味着简洁、可被完全理解，且不易变动。最典型的例子就是矢量数据库，它属于已知类型的模块化组件，只有基本功能，因此可以轻松被更换或取代。

因此，作者所在团队目前的策略是，完全不使用任何框架，用尽可能少的抽象进行模块化构建，从而让开发过程更快、更流畅。

虽然LangChain的槽点如此之多，但作者还是选择不过分苛责。某种程度上，这些缺陷都是无法避免的。

在AI和LLM这样快速变化的领域，每周都会涌现新的概念和想法。因此，想要在如此多新型技术中间创建LangChain这样的框架，并设计出经得起时间考验的抽象，是非常困难的。

作者非常坦诚地承认，如果当初是自己去构建LangChain，也不会做得比现在更好。当一个「事后诸葛」指出错误总是容易的，这篇博文的目的并不是批评任何LangChain的开发人员或贡献者，因为每个人都在尽力而为。

即使能很好地理解需求，构建精心设计的抽象也是很困难的。因此在不断变动的条件下对组件（比如agent）进行建模时，更安全的选择是仅对底层模块使用抽象。