在人工智能（AI）代理開發(fā)的浪潮中，Python似乎一直是默認(rèn)的編程語言選擇。然而，Java虛擬機(jī)（JVM）平臺(tái)正在以其強(qiáng)大的類型安全、優(yōu)雅的體系結(jié)構(gòu)和企業(yè)級(jí)生態(tài)系統(tǒng)，挑戰(zhàn)這一現(xiàn)狀。Rod Johnson在2025年8月發(fā)表的文章《You Can Build Better AI Agents in Java Than Python》以及Embabel代理框架的GitHub文檔，為我們展示了Java在AI代理開發(fā)中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。通過一個(gè)具體的書籍寫作案例，我們將深入探索Java如何以更少的代碼、更高的可擴(kuò)展性和更強(qiáng)的類型安全性，超越Python的CrewAI框架，創(chuàng)造出更高效、更優(yōu)雅的AI代理。

從愿景到現(xiàn)實(shí)：書籍寫作的AI代理場(chǎng)景

想象一下，你是一位作者，夢(mèng)想創(chuàng)作一本關(guān)于“2025年7月人工智能現(xiàn)狀”的書籍。你需要一個(gè)AI系統(tǒng)，能夠自動(dòng)研究主題、生成大綱、撰寫章節(jié)，并最終整合成一本完整的Markdown格式書籍。這樣的任務(wù)看似復(fù)雜，但通過AI代理的協(xié)作，可以分解為清晰的步驟，高效完成。Rod Johnson選擇了CrewAI框架中的“Write a Book Flow”示例作為基準(zhǔn)，將其用Java的Embabel框架重寫，展示Java在AI代理開發(fā)中的優(yōu)勢(shì)。

什么是“Write a Book Flow”？

這個(gè)流程通過多個(gè)AI代理協(xié)作完成書籍創(chuàng)作：首先，OutlineCrew研究主題并生成書籍大綱；然后，WriteBookChapterCrew為每個(gè)章節(jié)撰寫內(nèi)容；最后，將所有章節(jié)整合為一個(gè)Markdown文件。這是一個(gè)典型的多代理協(xié)作場(chǎng)景，適合展示框架的能力。

CrewAI的Python實(shí)現(xiàn)：直觀但繁瑣

CrewAI的核心概念

CrewAI是一個(gè)流行的Python代理框架，通過“crew”（代理團(tuán)隊(duì)）組織任務(wù)。每個(gè)crew包含多個(gè)代理（agent），每個(gè)代理有特定的角色（role）、目標(biāo)（goal）和背景故事（backstory）。任務(wù)通過YML文件定義，Python代碼負(fù)責(zé)將代理和任務(wù)連接起來。Pydantic模型用于約束大語言模型（LLM）的輸出，確保結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

在書籍寫作示例中，CrewAI的實(shí)現(xiàn)分為兩個(gè)crew：

1.OutlineCrew：包含兩個(gè)代理：

• Researcher：負(fù)責(zé)研究書籍主題，收集關(guān)鍵信息。
• Outliner：根據(jù)研究結(jié)果生成書籍大綱，包含章節(jié)標(biāo)題和描述。

2.WriteBookChapterCrew：為每個(gè)章節(jié)分配一個(gè)代理，撰寫內(nèi)容并進(jìn)行進(jìn)一步研究。

Python代碼通過@CrewBase裝飾器定義crew，通過@agent和@task裝飾器配置代理和任務(wù)，最終在main.py中通過BookFlow類協(xié)調(diào)整個(gè)流程。異步編程（asyncio）用于并行撰寫章節(jié)，Pydantic模型（如ChapterOutline和BookOutline）提供數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)支持。

CrewAI的優(yōu)點(diǎn)

CrewAI的實(shí)現(xiàn)直觀且模塊化：

• 任務(wù)分解：將復(fù)雜任務(wù)拆分為研究、大綱生成和章節(jié)撰寫，清晰分工。
• LLM靈活性：每個(gè)代理可以使用不同的LLM和工具（如SerperDevTool進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搜索）。
• 結(jié)構(gòu)化輸出：Pydantic模型確保LLM輸出的數(shù)據(jù)格式一致。
• 并行處理：通過asyncio實(shí)現(xiàn)章節(jié)的并發(fā)撰寫，提高效率。

比喻：像一個(gè)交響樂團(tuán)

CrewAI就像一個(gè)交響樂團(tuán)，每個(gè)代理是樂手，演奏特定樂器（任務(wù)）。指揮（Python代碼）協(xié)調(diào)樂手，確保音樂（書籍）和諧完成。然而，樂譜（YML配置）繁瑣，樂手間的協(xié)作（數(shù)據(jù)流）不夠明確。

CrewAI的不足

盡管CrewAI功能強(qiáng)大，但也存在顯著的短板：

• 配置繁瑣：需要多個(gè)YML文件和Python代碼，設(shè)置復(fù)雜，涉及多個(gè)目錄和文件。
• 類型安全性不足：代理和任務(wù)的輸入依賴“魔法字符串”（如{topic}），容易出錯(cuò)，且@listen裝飾器的參數(shù)無類型約束。
• 代理與任務(wù)耦合：代理知道輸入鍵（如topic），限制了復(fù)用性，代理與任務(wù)的劃分顯得冗余。
• 并發(fā)控制不佳：章節(jié)撰寫的并發(fā)由LLM決定章節(jié)數(shù)量，可能導(dǎo)致速率限制問題。
• 生產(chǎn)環(huán)境適配性：缺乏日志框架支持，難以滿足企業(yè)級(jí)需求。

比喻：拼裝玩具的挑戰(zhàn)

CrewAI就像一套復(fù)雜的拼裝玩具，說明書（YML）冗長(zhǎng)，零件（代理和任務(wù)）需要手動(dòng)拼接，且容易因?yàn)榱慵?biāo)記不清（魔法字符串）而出錯(cuò)。

Embabel的Java實(shí)現(xiàn)：優(yōu)雅與力量的結(jié)合

Embabel是一個(gè)專為JVM設(shè)計(jì)的代理框架，基于Spring框架，利用Java或Kotlin的強(qiáng)類型特性和企業(yè)級(jí)生態(tài)，提供了更簡(jiǎn)潔、更安全的AI代理開發(fā)方式。Rod Johnson通過重寫CrewAI的書籍寫作示例，展示了Embabel的優(yōu)越性。

Embabel的核心概念

Embabel通過以下概念組織代理流程：

• 動(dòng)作（Actions）：代理執(zhí)行的具體步驟。
• 目標(biāo)（Goals）：代理希望實(shí)現(xiàn)的狀態(tài)。
• 條件（Conditions）：動(dòng)作執(zhí)行前的狀態(tài)檢查。
• 領(lǐng)域模型（Domain Model）：支撐流程的對(duì)象，包含行為。
• 計(jì)劃（Plan）：由系統(tǒng)動(dòng)態(tài)生成的動(dòng)作序列，基于目標(biāo)導(dǎo)向動(dòng)作規(guī)劃（GOAP）算法。

什么是GOAP？

GOAP（Goal-Oriented Action Planning）是一種在游戲AI中常用的規(guī)劃算法，允許系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)和目標(biāo)動(dòng)態(tài)選擇動(dòng)作序列。Embabel利用GOAP實(shí)現(xiàn)智能路徑規(guī)劃，無需開發(fā)者手動(dòng)定義流程順序。

Embabel的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)包括：

• 動(dòng)態(tài)規(guī)劃：系統(tǒng)根據(jù)動(dòng)作的輸入輸出類型自動(dòng)推導(dǎo)執(zhí)行順序，減少手動(dòng)配置。
• 強(qiáng)類型安全：所有提示（prompt）和數(shù)據(jù)流基于領(lǐng)域?qū)ο螅Хㄗ址?/li>
• Spring集成：利用Spring的依賴注入、配置管理和AOP，簡(jiǎn)化開發(fā)并增強(qiáng)生產(chǎn)能力。
• 可測(cè)試性：支持單元測(cè)試和端到端測(cè)試，確保代碼可靠性。

Embabel的代碼實(shí)現(xiàn)

在Embabel中，書籍寫作流程被簡(jiǎn)化為一個(gè)Java類（BookWriter）和一個(gè)YML配置文件（application.yml）。以下是核心實(shí)現(xiàn)：

YML配置

注解：YML的優(yōu)雅

與CrewAI的多個(gè)YML文件相比，Embabel的單一application.yml集中配置了LLM模型、超參數(shù)、并發(fā)限制和代理角色，簡(jiǎn)潔且易于維護(hù)。Spring的@ConfigurationProperties注解自動(dòng)將YML映射為Java對(duì)象。

領(lǐng)域模型

record ChapterOutline(String title, String content) {}
record BookOutline(String title, List<ChapterOutline> chapterOutlines) implements PromptContributor {
    @NotNull
    @Override
    public String contribution() {
        return "Book Outline:\nTitle: " + title + "\n" + chapterOutlines.stream()
                .map(chapter -> chapter.title() + "\n" + chapter.content())
                .collect(Collectors.joining("\n\n"));
    }
}
record Chapter(String title, String content) {}
record Book(BookRequest request, String title, List<Chapter> chapters) {
    public String text() {
        return "# " + title() + "\n" + request.goal() + "\n\n" +
                chapters().stream()
                        .map(chapter -> "## " + chapter.title() + "\n" + chapter.content())
                        .collect(Collectors.joining("\n\n"));
    }
}

注解：行為豐富的領(lǐng)域模型

與CrewAI的Pydantic模型（僅作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）不同，Embabel的領(lǐng)域?qū)ο螅ㄈ?code>BookOutline和Book）實(shí)現(xiàn)了PromptContributor接口，允許它們參與提示構(gòu)建，并提供格式化輸出方法（如Book.text()），增強(qiáng)了代碼的內(nèi)聚性。

代理實(shí)現(xiàn)

@Agent(description = "Write a book, first creating an outline, then writing the chapters and combining them")
public record BookWriter(BookWriterConfig config) {
    @Action
    ResearchReport researchTopic(BookRequest bookRequest, OperationContext context) {
        return context.ai()
                .withLlm(config.researcherLlm())
                .withPromptElements(config.researcher(), bookRequest)
                .withToolGroup(CoreToolGroups.WEB)
                .createObject(
                        """
                        Research the topic to gather the most important information that will
                        be useful in creating a book outline. Ensure you focus on high-quality, reliable sources.
                        """,
                        ResearchReport.class);
    }

    @Action
    BookOutline createOutline(BookRequest bookRequest, ResearchReport researchReport, OperationContext context) {
        return context.ai()
                .withLlm(config.writerLlm())
                .withPromptElements(config.outliner(), bookRequest, researchReport)
                .withToolGroup(CoreToolGroups.WEB)
                .createObject(
                        """
                        Create a book outline as requested with chapters in sequential order based on the given research findings.
                        Ensure that each chapter has a title and a brief description that highlights the topics and subtopics to be covered.
                        """,
                        BookOutline.class);
    }

    @Action
    Book writeBook(BookRequest bookRequest, BookOutline bookOutline, ResearchReport researchReport, OperationContext context) {
        var chapters = context.parallelMap(
                bookOutline.chapterOutlines(),
                config.maxConcurrency(),
                chapterOutline -> writeChapter(bookRequest, bookOutline, chapterOutline, context)
        );
        return new Book(bookRequest, bookOutline.title(), chapters);
    }

    @AchievesGoal(description = "Book has been written and published about the requested topic")
    @Action
    Book publishBook(Book book) {
        var path = config.saveContent(book);
        logger.info("Book {} written and saved to {}", book.title(), path);
        return book;
    }
}

注解：類型安全與動(dòng)態(tài)規(guī)劃

每個(gè)@Action方法使用強(qiáng)類型的領(lǐng)域?qū)ο螅ㄈ?code>BookRequest和ResearchReport）作為參數(shù)，避免魔法字符串。OperationContext提供對(duì)AI服務(wù)的統(tǒng)一訪問，parallelMap方法通過maxConcurrency控制并發(fā)，防止速率限制問題。GOAP算法自動(dòng)推導(dǎo)動(dòng)作順序，簡(jiǎn)化流程設(shè)計(jì)。

Embabel的優(yōu)勢(shì)

與CrewAI相比，Embabel的實(shí)現(xiàn)展現(xiàn)了以下優(yōu)勢(shì)：

• 更少的代碼：?jiǎn)我籎ava類和YML文件取代了CrewAI的多個(gè)文件和目錄，代碼量減少。
• 類型安全：所有提示和數(shù)據(jù)流基于領(lǐng)域?qū)ο?，消除了魔法字符串，提高了開發(fā)工具支持（如重構(gòu)和自動(dòng)補(bǔ)全）。
• 可配置性：通過Spring的YML配置，可輕松調(diào)整LLM模型、超參數(shù)和并發(fā)限制。
• 生產(chǎn)就緒：內(nèi)置日志框架（SLF4J），支持單元測(cè)試和端到端測(cè)試，適合企業(yè)級(jí)應(yīng)用。
• 并發(fā)控制：parallelMap方法通過配置限制并發(fā)，避免CrewAI中由LLM決定章節(jié)數(shù)量導(dǎo)致的潛在問題。

比喻：像一架精密的飛船

Embabel就像一架精密的飛船，Spring框架是其引擎，GOAP算法是導(dǎo)航系統(tǒng)，領(lǐng)域?qū)ο笫悄K化的組件。開發(fā)者只需設(shè)定目標(biāo)（目標(biāo)和動(dòng)作），飛船便能自動(dòng)規(guī)劃路線，高效到達(dá)目的地。

深入比較：Java vs. Python

代碼量與簡(jiǎn)潔性

令人驚訝的是，Embabel的Java實(shí)現(xiàn)比CrewAI的Python實(shí)現(xiàn)代碼量更少。CrewAI需要多個(gè)YML文件、Python類和裝飾器，而Embabel通過Spring的依賴注入和單一Java類簡(jiǎn)化了配置和實(shí)現(xiàn)。YML配置也更為集中，減少了維護(hù)成本。

類型安全性

CrewAI的提示依賴字符串模板（如{topic}），容易出錯(cuò)，且@listen裝飾器的參數(shù)無類型約束。Embabel通過強(qiáng)類型的領(lǐng)域?qū)ο蠛?code>PromptContributor接口，確保提示構(gòu)建和數(shù)據(jù)流的安全性。這種類型安全性不僅降低了錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)，還提升了IDE支持（如代碼補(bǔ)全和重構(gòu)）。

可擴(kuò)展性與復(fù)用性

Embabel的GOAP規(guī)劃算法允許動(dòng)態(tài)生成動(dòng)作序列，開發(fā)者只需添加新的動(dòng)作和目標(biāo)即可擴(kuò)展功能，無需修改現(xiàn)有代碼。CrewAI的流程依賴手動(dòng)定義的@listen裝飾器，擴(kuò)展需要修改多個(gè)文件，復(fù)用性較差。

生產(chǎn)環(huán)境適配性

Embabel利用Spring的生態(tài)系統(tǒng)，提供了日志、測(cè)試和配置管理的原生支持。CrewAI依賴print語句和asyncio，缺乏生產(chǎn)級(jí)的日志和并發(fā)控制，難以滿足企業(yè)需求。

比喻：從手工坊到智能工廠

CrewAI像一個(gè)手工坊，工匠（開發(fā)者）需要手動(dòng)拼接零件（YML和Python代碼），流程繁瑣且易出錯(cuò)。Embabel則像一座智能工廠，自動(dòng)化流水線（GOAP和Spring）高效生產(chǎn)，開發(fā)者只需提供藍(lán)圖（領(lǐng)域模型和動(dòng)作）。

更廣闊的視野：Embabel的生態(tài)與未來

Spring與JVM的生態(tài)優(yōu)勢(shì)

Embabel基于Spring框架，充分利用了JVM的成熟生態(tài)：

• 依賴注入：Spring自動(dòng)管理代理和服務(wù)的生命周期。
• 持久化與事務(wù)：輕松集成Spring Data和JPA，適合企業(yè)級(jí)應(yīng)用。
• 測(cè)試支持：內(nèi)置單元測(cè)試和端到端測(cè)試框架，確保代碼質(zhì)量。

比喻：JVM的寶庫

JVM就像一座寶庫，Spring是鑰匙，Embabel是探險(xiǎn)者，帶領(lǐng)開發(fā)者挖掘企業(yè)級(jí)功能（如數(shù)據(jù)庫、事務(wù)和微服務(wù)）的無限可能。

Embabel的創(chuàng)新特性

Embabel不僅僅是一個(gè)代理框架，它引入了多項(xiàng)創(chuàng)新：

• 動(dòng)態(tài)規(guī)劃：GOAP算法使流程無需硬編碼，系統(tǒng)可根據(jù)目標(biāo)和狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整。
• 多LLM支持：支持混合使用不同LLM（如OpenAI和Anthropic），優(yōu)化成本和性能。
• MCP集成：通過Model Context Protocol（MCP）與外部工具無縫協(xié)作，提供標(biāo)準(zhǔn)化接口。
• 聯(lián)邦支持：未來支持與其他Embabel系統(tǒng)或第三方框架的協(xié)作，增強(qiáng)跨平臺(tái)能力。

未來路線圖

Embabel的GitHub文檔勾勒了宏大的愿景：

• 成為Java應(yīng)用的AI標(biāo)配：尤其是在Spring生態(tài)中，成為Gen AI的首選框架。
• 跨平臺(tái)擴(kuò)展：將Embabel的概念推廣到TypeScript和Python。
• 預(yù)算感知代理：開發(fā)支持預(yù)算限制的代理，如“花費(fèi)不超過20美分進(jìn)行研究”。
• 自然語言動(dòng)作：允許開發(fā)者用自然語言定義動(dòng)作和目標(biāo)，進(jìn)一步降低開發(fā)門檻。

結(jié)語：JVM的AI新篇章

通過重寫CrewAI的書籍寫作示例，Embabel展示了Java在AI代理開發(fā)中的優(yōu)雅與力量。它的類型安全、動(dòng)態(tài)規(guī)劃和Spring生態(tài)集成，使其在代碼簡(jiǎn)潔性、可擴(kuò)展性和生產(chǎn)就緒性上超越了Python的CrewAI框架。無論是初學(xué)者還是企業(yè)開發(fā)者，Embabel都提供了一個(gè)強(qiáng)大而靈活的平臺(tái)，讓AI代理開發(fā)變得如探險(xiǎn)般引人入勝。

想象一下

你站在一座未來城市的控制中心，JVM是堅(jiān)實(shí)的地基，Spring是智能的管道系統(tǒng)，Embabel是指揮AI代理的超級(jí)計(jì)算機(jī)。只需幾行代碼，你就能指揮代理完成從研究到創(chuàng)作的壯舉。Embabel不僅是一個(gè)框架，它是通向AI驅(qū)動(dòng)未來的橋梁。

以上就是一文詳解如何使用Java打造更優(yōu)雅的AI代理的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Java實(shí)現(xiàn)AI代理的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！