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Spring AI Alibaba实战:打造会编程的Java智能体

发布日期:2025-11-25 15:25:37 浏览次数: 1527
作者:猫头鹰知识

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Spring AI Alibaba让Java开发者也能轻松构建AI智能体,2025年将成为Java智能体开发的转折点。

核心内容:
1. 2025年Java智能体开发的行业趋势与机遇
2. Spring AI Alibaba框架的核心能力与架构解析
3. 企业级智能体应用开发的最佳实践与案例

杨芳贤
53AI创始人/腾讯云(TVP)最具价值专家
当AI不仅能写代码,还能自主决策
在AI技术飞速发展的2025年,一个明显的趋势是:AI正在从简单的对话工具,升级为能够自主规划、执行复杂任务的智能体(Agent)。对于Java开发者来说,一个令人振奋的消息是——我们不再需要羡慕Python在AI领域的主导地位了。Spring AI Alibaba的正式发布,标志着Java智能体开发迎来了属于自己的企业级解决方案。

一、AI智能体:为什么2025年是Java开发者的转折点?
2025年被业界称为"AI智能体爆发年",各种智能体构建模式层出不穷,从单智能体、多智能体到通用智能体,应用范围也从编程助手等少数领域,快速拓展到企业内部业务、生活工作助手等众多场景。
随着智能体开始在企业内部业务落地,Java智能体的构建需求呈现出爆发式增长。但在智能体编程语言及平台领域,Python和TypeScript一直走在探索前沿,而Java领域长期以来缺乏成熟的框架、平台及整体解决方案。
这一痛点随着Spring AI Alibaba 1.0 GA版本的发布而得到解决。作为一款生产可用的企业级框架,它让Java开发者也能快速构建强大的AI智能体应用。

二、Spring AI Alibaba是什么?一套让JavaAI开发变简单的利器
Spring AI Alibaba是一款基于Spring AI的企业级Java智能体框架,深度集成阿里云百炼平台,支持ChatBot、工作流及多智能体应用开发模式。
2.1 核心能力全景
该框架在1.0版本中提供了三大核心能力:
Graph多智能体框架:基于Spring AI Alibaba Graph,开发者可快速构建工作流、多智能体应用,无需关心流程编排、上下文记忆管理等底层实现。
企业级生态集成:深度集成百炼平台,提供模型接入、RAG知识库解决方案,支持ARMS、Langfuse等可观测产品,提供企业级MCP集成。
自主规划能力:社区基于框架发布了JManus智能体,探索自主规划在智能体开发方向的应用。
2.2 与Spring AI的关系
Spring AI是Spring官方社区维护的开源框架,侧重于AI能力构建的底层原子能力抽象。而Spring AI Alibaba则在基础上提供了大量适配实现与最佳实践,特别是在多智能体和工作流方面有显著增强。
值得一提的是,Spring AI Alibaba Graph在设计理念上借鉴了LangGraph,可以理解为是Java版的LangGraph实现,但增加了大量预置Node、简化了State定义过程,让开发者更容易编写复杂的工作流和多智能体应用。

三、核心架构解析:Graph如何重新定义AI工作流?
要理解Spring AI Alibaba的强大之处,必须深入了解其Graph组件,它是一个专为构建有状态、可组合、可扩展的复杂AI工作流而设计的强大引擎。
3.1 Graph核心概念全景
State(状态) - 工作流的记忆中枢
OverAllState是整个Graph工作流的"中央神经系统"和"记忆核心",它是一个贯穿始终的数据载体,以有组织的方式存储工作流执行过程中的所有信息。
本质上,OverAllState是一个线程安全的、类似Map的键值对容器。每个节点都可以从State中读取所需信息,并在执行完毕后将新数据写回到State中。
// State键更新策略配置示例
KeyStrategyFactory keyStrategyFactory = () -> {
    HashMap<String, KeyStrategy> keyStrategyHashMap = new HashMap<>();
    keyStrategyHashMap.put("document_content"new ReplaceStrategy());
    keyStrategyHashMap.put("content_analysis_result"new ReplaceStrategy());
    return keyStrategyHashMap;
};
Node(节点) - 工作流的执行单元
节点代表了工作流中的一个具体步骤,可以是:对LLM的调用、数据库操作、外部API调用、纯Java业务逻辑,或特殊的控制节点(如人工审核节点)。
所有节点都需实现NodeAction接口:
public interface NodeAction {
    Map<StringObject> apply(OverAllState state);
}
Edge(边) - 工作流的导航路径
边定义了节点之间的连接关系和流程走向。分为两种类型:
  • 简单边:定义固定的、无条件的流程路径
.addEdge("content_analysis", "compliance_check");
  • 条件边:根据当前State中的信息动态决定流程走向
.addConditionalEdges("human_review", new ReviewDecisionDispatcher())
3.2 智能文档审核系统实战
通过一个真实的智能文档审核系统案例,展示Graph的实际应用。
工作流概览
开始 → 内容分析 → 合规检查 → 风险评估 → 人工审核 → {通过 → 审批处理 | 拒绝 → 拒绝处理 | 修改 → 修改指导} → 最终报告 → 结束
系统架构核心代码
@Configuration
publicclass DocumentReviewGraphConfiguration {
    @Bean
    public StateGraph documentReviewGraph(ChatClient.Builder chatClientBuilder) {
        StateGraph stateGraph = new StateGraph();
        
        // 定义节点
        stateGraph.addNode("content_analysis"new ContentAnalysisNode(chatClientBuilder));
        stateGraph.addNode("compliance_check"new ComplianceCheckNode(chatClientBuilder));
        stateGraph.addNode("risk_assessment"new RiskAssessmentNode(chatClientBuilder));
        stateGraph.addNode("human_review"new HumanReviewNode());
        
        // 定义边
        stateGraph.addEdge("start""content_analysis");
        stateGraph.addEdge("content_analysis""compliance_check");
        stateGraph.addEdge("compliance_check""risk_assessment");
        stateGraph.addEdge("risk_assessment""human_review");
        
        // 条件边 - 根据人工审核结果路由
        stateGraph.addConditionalEdges("human_review"
            new ReviewDecisionDispatcher());
        
        return stateGraph;
    }
}
这个案例完美展示了如何将AI的自动化分析与人类的决策智能相结合,是Graph应用的典型范例。

四、分布式多智能体:基于A2A协议的高效协作
随着业务复杂度增加,单智能体很难作为一个"全面的超级专家"来解决多种复合类型的问题。多智能体模式应运而生,它让多个具备自治能力的Agent协同工作,每个Agent有自己的角色、能力或工具使用范围。
4.1 为什么需要分布式多智能体?
单智能体的局限性
  • Agent包含太多可用Tool时,模型决策困难
  • 多轮对话下,消息上下文过长影响回复质量
  • 复杂任务需要多个专业领域协作
单进程多智能体的问题
  • 组织协同困难:跨团队需要维护同一份代码
  • 可用性难保证:一个智能体问题可能导致整个系统崩溃
  • 安全风险:内存与上下文共享导致权限边界模糊
4.2 基于A2A协议的解决方案
Agent2Agent(A2A)协议是由Google开发并捐赠给Linux基金会的开放标准,旨在实现AI Agent之间的无缝通信与协作。
技术架构
  • Nacos 3.1.0:引入A2A注册中心功能,提供轻量化的Agent服务注册与发现能力
  • Spring AI Alibaba 1.0.0.4+:集成Nacos,提供开箱即用的Agent注册、发现与负载均衡能力
实战案例:云边奶茶铺智能助手
这是一个基于Spring AI Alibaba + Nacos的分布式多智能体Demo,包含四个独立Agent:
  • Supervisor Agent:会话入口,根据对话属性委托子智能体处理
  • Consult Agent:处理咨询类问题
  • Business Agent:处理业务类问题  
  • Feedback Agent:处理反馈类问题
A2A Server Agent构建示例
<dependencies>
    <!-- 引入A2A Server starter -->
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud.ai</groupId>
        <artifactId>spring-ai-alibaba-starter-a2a-server</artifactId>
        <version>${spring.ai.alibaba.version}</version>
    </dependency>
    <!-- 引入A2A Nacos 注册中心 -->
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud.ai</groupId>
        <artifactId>spring-ai-alibaba-starter-a2a-registry</artifactId>
        <version>${spring.ai.alibaba.version}</version>
    </dependency>
</dependencies>

五、自主编程智能体:从代码生成到自主决策的进化
最令人兴奋的莫过于AI智能体在自我编程方面的突破。基于LLM的"自我编程"Agent系统正在成为现实,它通过代码驱动实现复杂逻辑。
5.1 系统架构设计
技术架构特点
  • 改造传统JSON + 组装调用方式,基于Py4j实现"Code+泛化调用"机制
  • 采用Spring Boot技术栈,整合Spring AI生态及Spring AI Alibaba能力
  • 通过内部评测平台和观测平台实现全链路评测与观测
模型策略混合部署
  • 翻译/数据提取任务:Qwen3-Turbo(低延迟优先)
  • 思考/动态代码生成:Qwen3-Coder(强化代码能力)
  • 通用场景:按需调用各个平台提供的Qwen、DeepSeek等模型
5.2 核心Coding驱动逻辑
在这个自主编程Agent中,采用了独特的Segment机制,通过组合不同的Segment来形成Prompt,实现CoT(Chain of Thought)推理。
Segment采用"[Segment]: [Content]"的结构,包括:
  • System Prompt:配置化、动态化的系统提示词
  • Inference Segment:推理段落
  • Round:复杂任务执行时的轮次总结和目标定义
  • Express:Agent返回给用户的内容
  • Thought:Agent执行时的思考内容
  • Code:生成的代码
功能区设计
  • 感知区:接收外部信息,进行语言解析、场景分析、数据增强
  • 认知区:处理用户需求并生成对应代码
  • 运动区:承担复杂任务,内部循环逐步完成任务
  • 表达区:将内部信息传递给外部

六、企业级生产就绪:生态集成与可观测性
Spring AI Alibaba在设计之初就考虑了企业级生产需求,提供完整的生态集成方案。
6.1 企业级MCP部署方案
MCP(模型上下文协议)正在重新定义AI与数字世界的交互方式。Spring AI Alibaba通过集成Nacos MCP Registry,支持MCP Server分布式部署与负载均衡调用。
对于存量Spring Cloud、Dubbo等应用,支持零代码改造实现API到MCP服务发布,开发者可通过Spring AI Alibaba MCP开发自己的MCP Server服务代理,即可支持Nacos中心MCP元数据的自动加载。
6.2 可观测性与效果评估
企业级智能体落地需要解决效果评估、Prompt管理、Token上下文、可视化Tracing等各种问题。Spring AI Alibaba通过与阿里云ARMS、Langfuse等可观测产品深度集成,提供全面的智能体生产解决方案。

七、快速开始:10分钟创建第一个Spring AI Alibaba应用
7.1 环境准备
在Spring Boot工程中添加依赖:
<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud.ai</groupId>
            <artifactId>spring-ai-alibaba-bom</artifactId>
            <version>1.0.0.2</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud.ai</groupId>
        <artifactId>spring-ai-alibaba-starter-dashscope</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>
7.2 创建第一个智能体
@RestController
publicclass SimpleAgentController {
    
    privatefinal ChatClient chatClient;
    
    public SimpleAgentController(ChatClient.Builder chatClientBuilder) {
        this.chatClient = chatClientBuilder.build();
    }
    
    @GetMapping("/chat")
    public String chat(@RequestParam String message) {
        return chatClient.prompt()
            .user(message)
            .call()
            .content();
    }
}
7.3 体验官方Playground
Spring AI Alibaba官方社区提供了包含完整"前端UI+后端实现"的智能体Playground示例,可以体验聊天机器人、多轮对话、图片生成、多模态、工具调用、MCP集成、RAG知识库等所有框架核心能力。

八、未来展望:Java智能体开发的趋势与机遇
随着Spring AI Alibaba的成熟,Java智能体开发正在进入快车道。几个明显趋势值得关注:
自主规划能力增强:像JManus这样的通用智能体正在探索更高级的自主规划能力,让智能体能够处理更复杂的任务。
零代码开发普及:结合低代码和自规划智能体,开发者将有从低代码、高代码到零代码构建智能体的更灵活选择。
企业级特性强化:性能优化、可观测性增强、自动开发平台建设将成为重点发展方向。

结语
Spring AI Alibaba的发布,标志着Java开发者正式迎来了AI智能体开发的新时代。无论你是要构建简单的工作流应用,还是复杂的分布式多智能体系统,这个框架都提供了完整的企业级解决方案。
最重要的是,现在正是探索Java AI智能体开发的最佳时机。技术趋于成熟,生态逐步完善,而应用场景仍在快速扩展。作为Java开发者,我们有机会在这个新兴领域塑造未来,打造真正智能、自主的业务系统。

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