LCEL & chain

✨ 什么是 LCEL？

LCEL（LangChain Expression Language）是 LangChain v0.3 版本引入的链式编排新范式。
它让你可以像搭积木一样组合、串联、并行各种 Runnables，极大提升了链式开发的灵活性和可读性。

🚀 LCEL 的优势

• 优化的并行执行：可以用 RunnableParallel 并发运行多个子链，显著降低延迟。
• 原生异步支持：所有链都可以异步运行，适合高并发场景。
• 简化流式处理：支持流式输出，提升响应速度和用户体验。
• 标准化 API：所有链都是 Runnable，用法统一。
• 便捷调用转换：定义好一条链后，可以根据不同情况调用invoke、stream等API实现不同的效果
• 自动追踪：每一步都自动记录到 LangSmith，方便调试和监控。
• 可部署：LCEL 链可直接用 LangServe 部署上线。

重点：LCEL 让链式开发更快、更强、更易维护。

LCEL 适合简单链路（如 prompt + llm + parser），复杂流程（如分支、循环、多智能体）建议用 LangGraph。

🧩 LCEL 的核心组件

1. RunnableSequence（顺序链）

依次串联多个 Runnables，前一个的输出作为下一个的输入。

from langchain_core.runnables import RunnableSequence

chain = RunnableSequence([runnable1, runnable2])
final_output = chain.invoke(some_input)

等价于：

output1 = runnable1.invoke(some_input)
final_output = runnable2.invoke(output1)

2. RunnableParallel（并行链）

并发运行多个 Runnables，输入相同，输出以字典形式返回。

from langchain_core.runnables import RunnableParallel

chain = RunnableParallel({
    "key1": runnable1,
    "key2": runnable2,
})
final_output = chain.invoke(some_input)
# final_output: {"key1": ..., "key2": ...}

🪄 LCEL 的简洁语法

1. | 操作符（管道符）

可以用 | 快速串联两个 Runnables，自动构建 RunnableSequence。

chain = runnable1 | runnable2

等价于：

chain = RunnableSequence([runnable1, runnable2])

重点：| 操作符让链式调用更直观，推荐使用！

2. .pipe 方法

如果不喜欢操作符重载，可以用 .pipe 方法。

chain = runnable1.pipe(runnable2)

3. 自动类型转换（Coercion）

• 字典：自动转为 RunnableParallel

mapping = {
    "key1": runnable1,
    "key2": runnable2,
}

chain = mapping | runnable3

# 等价于
# RunnableSequence([RunnableParallel(mapping), runnable3])

• 函数：自动转为 RunnableLambda

def my_func(x):
    return x + 1

chain = my_func | runnable1

# 等价于
# RunnableSequence([RunnableLambda(some_func), runnable1])

注意：

• 字典和函数本身不是 Runnable，不能直接 .invoke()，必须放在链中使用。

Runable interface（可运行接口）

许多 LangChain 组件 都实现了 Runnable 协议，包括聊天模型、LLMs、输出解析器、检索器、提示模板等等。

这是⼀个标准接 ⼝，可以轻松定义⾃定义链，并以标准⽅式调⽤它们。 标准接⼝包括：

• stream: 返回响应的数据块
• invoke: 对输⼊调⽤链
• batch: 对输⼊列表调⽤链

还有相应的异步⽅法，应该与 asyncio ⼀起使⽤ await 语法以实现并发：

• astream : 异步返回响应的数据块
• ainvoke : 异步对输⼊调⽤链
• abatch : 异步对输⼊列表调⽤链
• astream_log : 异步返回中间步骤，以及最终响应
• astream_events : beta 流式传输链中发⽣的事件（在 langchain-core 0.1.14 中引 ⼊）