LangChain4j 详细介绍
LangChain4j 是一个专为 Java 生态系统设计的开源框架,旨在简化大语言模型(LLM)与应用程序的集成,提供了构建基于 LLM 的复杂应用所需的核心组件和工具。其设计理念借鉴了 Python 生态的 LangChain,但针对 Java 开发者的习惯和需求进行了优化。

LangChain4j 核心特点

  1. 模块化设计:提供了清晰的组件划分,包括模型接口、提示模板、记忆机制、工具调用、链(Chains)等,开发者可按需组合。
  2. 多模型支持:兼容主流 LLM,如 OpenAI、GPT-4、Claude、Llama 等,同时支持本地模型(如通过 Ollama 部署的开源模型)。
  3. 强大的记忆机制:支持对话历史管理,包括临时记忆、持久化记忆(如 Redis、数据库存储),方便构建多轮对话应用。
  4. 工具调用能力:允许 LLM 调用外部工具(如搜索引擎、数据库、API),扩展模型的能力边界。
  5. 与 Java 生态融合:无缝集成 Spring、Jakarta EE 等主流框架,支持依赖注入、异步处理等 Java 开发模式。
  6. 轻量级:核心库体积小,无过多依赖,易于嵌入现有 Java 项目。

LangChain4j 应用场景

  • 构建智能客服、聊天机器人
  • 实现文档问答(基于向量数据库的检索增强生成,RAG)
  • 开发自动化工作流(结合工具调用)
  • 集成 LLM 到企业级 Java 应用中

LangChain4j VS Spring AI

维度LangChain4jSpring AI
定位专注于 LLM 应用开发的工具链,类似 Java 版 LangChainSpring 生态的官方 AI 扩展,提供标准化集成
生态依赖独立框架,可与任何 Java 框架集成(包括 Spring)深度依赖 Spring 生态(如 Spring Boot、Spring Cloud)
核心能力提供完整的 LLM 应用组件(链、记忆、工具等)聚焦于模型接口标准化、数据处理、集成能力
模型支持支持主流闭源/开源模型,配置灵活支持主流模型,通过统一接口抽象,符合 Spring 风格
易用性需手动组合组件,灵活性高,但学习成本略高遵循 Spring 约定优于配置,开箱即用,适合 Spring 开发者
企业级特性需自行集成安全、监控等特性天然支持 Spring 生态的企业级特性(如安全、审计、监控)
社区与更新社区活跃,更新频率中等官方背书,更新频繁,与 Spring 版本同步演进
适用场景复杂 LLM 应用(如多链协作、自定义记忆策略)快速集成 LLM 到 Spring 应用,追求标准化和稳定性

选择建议

  • 若项目已基于 Spring 生态(如 Spring Boot),且希望快速集成 LLM 并利用 Spring 的企业级特性,优先选择 Spring AI
  • 若需要更灵活的 LLM 应用构建能力,或项目不依赖 Spring 框架,LangChain4j 是更合适的选择。
  • 若需实现复杂的 RAG、多轮对话记忆或工具调用逻辑,LangChain4j 的组件化设计可能更具优势。

1 Ollama 软件下载

Ollama
在这里插入图片描述

2 Ollama 模型下载

2.1 PowerShell 下载脚本

复制内容到ollama_download.ps1文件中

# 定义模型名称避免硬编码
$modelName = "gemma3:27b"
# 设置重试参数
$maxRetries = 50
$retryInterval = 3  # 秒
$downloadTimeout = 80  # 秒
for ($retry = 1; $retry -le $maxRetries; $retry++) {
# 精确检查模型是否存在
$modelExists = ollama list | Where-Object { $_ -match "\b$modelName\b" }
if ($modelExists) {
Write-Host "[$(Get-Date)] model is already downloaded!"
exit 0
}
Write-Host "[$(Get-Date)] start $retry times downloading..."
# 启动进程并显示实时输出
$process = Start-Process -FilePath "ollama" `
-ArgumentList "run", $modelName `
-PassThru `
-NoNewWindow
# 等待下载完成或超时
try {
$process | Wait-Process -Timeout $downloadTimeout -ErrorAction Stop
} catch {
# 超时处理
Write-Host "download timeout, safe terminate process..."
$process | Stop-Process -Force
}
if (-not $process.HasExited) {
$process | Stop-Process -Force
Write-Host "process terminated due to timeout."
} else {
# 检查退出代码
if ($process.ExitCode -eq 0) {
Write-Host "download success!"
exit 0
}
Write-Host "download failed, exit code: $($process.ExitCode)"
}
Start-Sleep -Seconds $retryInterval
}
Write-Host "exceeded maximum retries ($maxRetries), download failed."
exit 1
PS C:\Users\xuhya\Desktop> .\ollama_download.ps1
[10/09/2025 21:42:20] start 1 times downloading...
pulling manifest
pulling e796792eba26:  98% ▕████████████████████████████████████████████████████████  ▏  17 GB/ 17 GB  1.7 MB/s   3m20sdownload timeout, safe terminate process...
download failed, exit code: -1
[10/09/2025 21:43:43] start 2 times downloading...
pulling manifest
pulling e796792eba26: 100% ▕██████████████████████████████████████████████████████████▏  17 GB
pulling e0a42594d802: 100% ▕██████████████████████████████████████████████████████████▏  358 B
pulling dd084c7d92a3: 100% ▕██████████████████████████████████████████████████████████▏ 8.4 KB
pulling 3116c5225075: 100% ▕██████████████████████████████████████████████████████████▏   77 B
pulling f838f048d368: 100% ▕██████████████████████████████████████████████████████████▏  490 B
verifying sha256 digest ⠸ download timeout, safe terminate process...
download failed, exit code: -1
[10/09/2025 21:45:06] start 3 times downloading...
pulling manifest
pulling e796792eba26: 100% ▕██████████████████████████████████████████████████████████▏  17 GB
pulling e0a42594d802: 100% ▕██████████████████████████████████████████████████████████▏  358 B
pulling dd084c7d92a3: 100% ▕██████████████████████████████████████████████████████████▏ 8.4 KB
pulling 3116c5225075: 100% ▕██████████████████████████████████████████████████████████▏   77 B
pulling f838f048d368: 100% ▕██████████████████████████████████████████████████████████▏  490 B
verifying sha256 digest
writing manifest
success
⠏ download timeout, safe terminate process...
download failed, exit code: -1
[10/09/2025 21:46:29] model is already downloaded!
PS C:\Users\xuhya\Desktop>

2.2 Ollama模型运行

PS C:\Users\xuhya\Desktop> ollama list
NAME             ID              SIZE      MODIFIED
gemma3:27b       a418f5838eaf    17 GB     2 minutes ago
gemma3:latest    a2af6cc3eb7f    3.3 GB    7 minutes ago
PS C:\Users\xuhya\Desktop>

在这里插入图片描述

3 SpringAI

1 依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <parent>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
  <version>3.5.6</version>
    <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
  </parent>
<groupId>com.xu</groupId>
<artifactId>spring-ai</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<name>spring-ai</name>
<description>Demo project for Spring Boot</description>
  <properties>
  <java.version>25</java.version>
  </properties>
  <dependencyManagement>
    <dependencies>
      <dependency>
      <groupId>org.springframework.ai</groupId>
      <artifactId>spring-ai-bom</artifactId>
      <version>1.0.3</version>
      <type>pom</type>
      <scope>import</scope>
      </dependency>
    </dependencies>
  </dependencyManagement>
  <dependencies>
    <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
    <groupId>org.springframework.ai</groupId>
    <artifactId>spring-ai-starter-model-ollama</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
    <optional>true</optional>
    </dependency>
    <dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <optional>true</optional>
    </dependency>
    <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    <scope>test</scope>
    </dependency>
  </dependencies>
  <build>
    <plugins>
      <plugin>
      <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
      <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
        <configuration>
          <annotationProcessorPaths>
            <path>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            </path>
          </annotationProcessorPaths>
        </configuration>
      </plugin>
      <plugin>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
        <configuration>
          <excludes>
            <exclude>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            </exclude>
          </excludes>
        </configuration>
      </plugin>
    </plugins>
  </build>
</project>

2 配置

spring:
application:
name: spring-ai
ai:
ollama:
base-url: http://localhost:11434
chat:
model: gemma3:latest

3 MemConf.java

package com.xu.conf;
import org.springframework.ai.chat.memory.ChatMemory;
import org.springframework.ai.chat.memory.InMemoryChatMemoryRepository;
import org.springframework.ai.chat.memory.MessageWindowChatMemory;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class MemConf {
@Bean
public ChatMemory chatMemory() {
return MessageWindowChatMemory.builder()
.chatMemoryRepository(new InMemoryChatMemoryRepository())
.maxMessages(20)
.build();
}
}

4 OllamaController.java

package com.xu.ollama;
import lombok.AllArgsConstructor;
import org.springframework.ai.chat.memory.ChatMemory;
import org.springframework.ai.chat.messages.UserMessage;
import org.springframework.ai.chat.model.ChatResponse;
import org.springframework.ai.chat.prompt.Prompt;
import org.springframework.ai.content.Media;
import org.springframework.ai.ollama.OllamaChatModel;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.util.MimeType;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;
import reactor.core.publisher.Flux;
@RestController
@AllArgsConstructor
@RequestMapping("/ollama")
public class OllamaController {
private final ChatMemory chatMemory;
private final OllamaChatModel model;
/**
* 聊天
*
* @param content 聊天内容
* @return 聊天结果
*/
@RequestMapping("/common/chat")
public Object chat(String content) {
return model.call(content);
}
/**
* 聊天记忆
*
* @param content 聊天内容
* @return 聊天结果
*/
@RequestMapping("/common/memory")
public Object memory(String content, String msgId) {
UserMessage message = UserMessage.builder().text(content).build();
chatMemory.add(msgId, message);
ChatResponse response = model.call(new Prompt(message));
chatMemory.add(msgId, response.getResult().getOutput());
return response.getResult().getOutput().getText();
}
/**
* 聊天图片
*
* @param content 聊天内容
* @return 聊天结果
*/
@RequestMapping("/common/image")
public Object image(@RequestParam("content") String content, @RequestParam("file") MultipartFile file) {
if (file.isEmpty()) {
return model.call(content);
}
var media = new Media(new MimeType("image", "png"), file.getResource());
return model.call(new Prompt(UserMessage.builder().media(media).text(content).build()));
}
/**
* 聊天流式
*
* @param content 聊天内容
* @return 聊天结果
*/
@RequestMapping(value = "/stream/chat", produces = MediaType.TEXT_EVENT_STREAM_VALUE)
public Flux<String> stream(String content) {
  return model.stream(content);
  }
  }

在这里插入图片描述