LCEL 与 Runnable 协议

要点

  • 前面几篇一直在处理单个 Agent 的输入和输出
  • LCEL 能把这么多不同东西串起来,底层靠的是同一个概念:Runnable
  • 在日常项目里,最常见的两个 Runnable 是
  • LCEL 最常见的落点,不是替代 Agent,而是放在 Agent 前后做一些稳定的小链路
  • 同一条链,不改任何东西,直接支持三种调用方式

内容

1. 在 Agent 应用里,为什么还要讲 LCEL

前面几篇一直在处理单个 Agent 的输入和输出:

  • 消息怎么组织
  • Prompt Template 怎么写
  • Few-Shot 放在哪
  • 输出什么时候直接展示,什么时候收成结构

到了这里,问题会变成另一种样子。

在真实项目里,Agent 前后往往还会挂一些额外步骤。比如一条用户消息进来以后,程序可能先做这些事:

  • 去掉输入里的多余空格
  • 补一个 priority 字段
  • 先做一次结构化判断
  • 再把处理结果交给模型

这些步骤不一定都属于 Agent 本体,但它们又确实在同一条调用链上。

LCEL 处理的就是这种场景。

LCELLangChain Expression Language 的缩写。它不是另一个模型,也不是另一个 Agent API,而是一套把节点接成链路的写法。

节点这个词可以先记得很朴素一点:

只要一段东西能接收输入,再产出输出,它就可以是链上的一个节点。

比如:

  • Prompt 是一个节点
  • Model 是一个节点
  • Parser 是一个节点
  • 一小段本地函数逻辑,也可以包成一个节点

Canvas actions81%Exit zen mode

Drawing canvas

上图里这几个方块不是按“类名百科”排出来的,而是在表示一条真实链路:

  1. 先保留原始输入,并补一点字段
  2. 再插一小段本地逻辑
  3. 再组织成 Prompt
  4. 再交给模型
  5. 最后把输出收回来

如果这些步骤都手写成一串 await,当然也能跑。但链路一长,代码就会越来越散。

LCEL 的作用,就是把这条链写成一个稳定的管线。

2. Runnable 是这条链的统一接口

LCEL 能把这么多不同东西串起来,底层靠的是同一个概念:Runnable

这个词可以先直接理解成「可调用节点」。

只要一个节点遵守 Runnable 这套接口,它就能被接到链上。最常用的三种调用方式是:

  • invoke():处理一条输入
  • stream():流式返回结果
  • batch():并行处理多条输入

这也是为什么下面这些东西看起来不是一类对象,却都能用 .pipe() 接起来:

  • ChatPromptTemplate
  • ChatOpenAI
  • StringOutputParser
  • RunnablePassthrough
  • RunnableLambda

从 LCEL 的角度看,它们做的事其实一样:

接收输入,再把结果交给下一个节点。

3. 先看一条最短的 LCEL 链

先不要急着看 RunnablePassthroughRunnableLambda

最短的一条 LCEL 链,前面几篇其实已经间接用过了:

// lcel-basic.ts
import { ChatOpenAI } from '@langchain/openai'
 
import { ChatPromptTemplate } from '@langchain/core/prompts'
 
import { StringOutputParser } from '@langchain/core/output_parsers'
 
const prompt = ChatPromptTemplate.fromMessages([
 
  ['system', '你是一个前端开发助手,回答简洁。'],
 
  ['user', '{input}'],
 
])
 
const model = new ChatOpenAI({
 
  model: 'deepseek-chat',
 
  apiKey: process.env.DEEPSEEK_API_KEY,
 
  configuration: {
 
    baseURL: process.env.DEEPSEEK_BASE_URL ?? 'https://api.deepseek.com/v1',
 
  },
 
})
 
const parser = new StringOutputParser()
 
const chain = prompt.pipe(model).pipe(parser)
 
const result = await chain.invoke({
 
  input: '解释一下 Runnable 为什么重要。',
 
})
 
console.log(result)

前一个节点的输出正好是后一个节点的输入,所以这三段能直接串起来。

如果不用 .pipe(),也能手动写成下面这样:

// manual-chain.ts
const promptValue = await prompt.invoke({
 
  input: '解释一下 Runnable 为什么重要。',
 
})
 
const aiMessage = await model.invoke(promptValue)
 
const result = await parser.invoke(aiMessage)

这段没有错,只是它不太适合继续往后长。

一旦链路里再塞进「本地预处理」「规则判断」「结构化分析」这些步骤,你就得手动维护越来越多的中间变量。

LCEL 的价值就在这里:把「节点之间怎么接」写成显式结构。

4. 两个最常用的 Runnable

在日常项目里,最常见的两个 Runnable 是:

  • RunnablePassthrough
  • RunnableLambda

4.1 RunnablePassthrough

RunnablePassthrough 适合做一件事:

保留当前输入,同时补几个新字段。

比如一条输入刚进来时,你手里可能只有:

// input.json
{
 
  "input": "  线上刚修完故障,我现在有点乱。  "
 
}

后面的节点可能还想直接拿到:

  • 去掉首尾空格后的文本
  • 这段话的长度

这时候就可以用 RunnablePassthrough.assign(...)

// passthrough.ts
import { RunnablePassthrough } from '@langchain/core/runnables'
 
const enrichInput = RunnablePassthrough.assign({
 
  trimmedInput: ({ input }: { input: string }) => input.trim(),
 
  inputLength: ({ input }: { input: string }) => input.trim().length,
 
})
 
const result = await enrichInput.invoke({
 
  input: '  线上刚修完故障,我现在有点乱。  ',
 
})
 
console.log(result)

返回结果会像这样:

// result.json
{
 
  "input": "  线上刚修完故障,我现在有点乱。  ",
 
  "trimmedInput": "线上刚修完故障,我现在有点乱。",
 
  "inputLength": 14
 
}

input 原封不动地留着,新字段也都挂上去了。

RunnablePassthrough 不是“什么都不做”,而是“原样保留,再补一点派生信息”。

4.2 RunnableLambda

RunnableLambda 适合放一小段本地逻辑。

比如你想在调模型前,先根据输入内容判断优先级。这个判断不需要模型,只是一点简单规则:

// runnable-lambda.ts
import { RunnableLambda } from '@langchain/core/runnables'
 
const detectPriority = RunnableLambda.from(
 
  ({ trimmedInput }: { trimmedInput: string }) => {
 
    const urgentWords = ['线上', '故障', '崩溃', '来不及']
 
    const isUrgent = urgentWords.some((word) => trimmedInput.includes(word))
 
    return {
 
      trimmedInput,
 
      priority: isUrgent ? 'high' : 'normal',
 
    }
 
  }
 
)
 
const result = await detectPriority.invoke({
 
  trimmedInput: '线上刚修完故障,我现在有点乱。',
 
})
 
console.log(result)

它适合承接这些轻量逻辑:

  • 输入预处理
  • 本地规则判断
  • 补 Prompt 所需字段
  • 一小段同步或异步计算

如果一段逻辑已经开始变得很长,里面全是分支、状态和副作用,那它就不该继续塞在一个 RunnableLambda 里了。

5. 把它接回 Agent 场景里

LCEL 最常见的落点,不是替代 Agent,而是放在 Agent 前后做一些稳定的小链路。

用一个具体例子来说:用户发来一句话,程序先清洗输入,再做本地优先级判断,最后把整理好的结果交给 Agent。

// agent-prefilter.ts
import { createAgent } from 'langchain'
 
import { ChatOpenAI } from '@langchain/openai'
 
import { RunnableLambda, RunnablePassthrough } from '@langchain/core/runnables'
 
// 先保留原始输入,再补一个去空格后的字段。
 
const enrichInput = RunnablePassthrough.assign({
 
  trimmedInput: ({ input }: { input: string }) => input.trim(),
 
})
 
// 插入一小段本地规则,用来判断这条输入是否更紧急。
 
const detectPriority = RunnableLambda.from(
 
  ({ trimmedInput }: { trimmedInput: string }) => {
 
    const priority = trimmedInput.includes('线上') ? 'high' : 'normal'
 
    return {
 
      trimmedInput,
 
      priority,
 
    }
 
  }
 
)
 
const model = new ChatOpenAI({
 
  model: 'deepseek-chat',
 
  apiKey: process.env.DEEPSEEK_API_KEY,
 
  configuration: {
 
    baseURL: process.env.DEEPSEEK_BASE_URL ?? 'https://api.deepseek.com/v1',
 
  },
 
})
 
// 这条链只负责 Agent 之前的预处理。
 
const preProcess = enrichInput.pipe(detectPriority)
 
// Agent 负责拿到整理后的消息,生成最终回复。
 
const agent = createAgent({
 
  model,
 
  tools: [],
 
  systemPrompt: [
 
    '你是一个前端陪伴助手。',
 
    '如果 priority=high,先帮用户稳住情绪,再给一个动作建议。',
 
    '如果 priority=normal,就正常交流,不要过度放大情绪。',
 
  ].join('\n'),
 
})
 
// 先跑前置链,拿到清洗后的输入和优先级。
 
const preProcessed = await preProcess.invoke({
 
  input: '  线上刚出故障,今晚估计又得加班。  ',
 
})
 
// 再把前置链的结果整理成消息,交给 Agent。
 
const result = await agent.invoke({
 
  messages: [
 
    {
 
      role: 'user',
 
      content: [
 
        `priority=${preProcessed.priority}`,
 
        `input=${preProcessed.trimmedInput}`,
 
      ].join('\n'),
 
    },
 
  ],
 
})
 
// Agent 最后一条消息就是这一轮最终回复。
 
console.log(result.messages.at(-1)?.text ?? '')

这段代码里,LCEL 和 Agent 的分工是分开的:

  • enrichInput 负责输入清洗
  • detectPriority 负责本地规则判断
  • preProcess 把前两步接成一条前置链
  • agent 负责接收整理后的消息并生成最终回复

如果拆成流程看,就是:

  1. 用户原始输入先进入 LCEL 前置链
  2. 前置链补出 trimmedInputpriority
  3. 程序把这两个字段整理进一条消息
  4. 再交给 agent.invoke()

这才是更典型的「Agent 前置链」写法。

6. 同一条链可以直接 invoke、stream、batch

同一条链,不改任何东西,直接支持三种调用方式。

单次调用

// invoke.ts
const result = await chain.invoke({
 
  input: '把 useOptimistic 的作用讲清楚。',
 
})

流式输出

// stream.ts
const stream = await chain.stream({
 
  input: '用三句话解释一下 Actions 表单提交流程。',
 
})
 
for await (const chunk of stream) {
 
  process.stdout.write(chunk)
 
}

批量处理

// batch.ts
const results = await chain.batch([
 
  { input: '今天状态不错,终于把问题收住了。' },
 
  { input: '又改需求了,我现在有点烦。' },
 
  { input: '晚上想补 React 19,但脑子有点转不动。' },
 
])
 
console.log(results)

调用的是整条链,不是某个节点。链搭好之后,invoke、stream、batch 随时切换,不需要额外适配。