AI Agent中6种常用的设计模式

AI Agent中6种常用的设计模式在 AI Agent 概念井喷的 2026 年 我见过太多团队拿着大模型 API 就直接开干 结果要么是上帝提示词堆到失控 要么是 Agent 陷入死循环疯狂消耗 Token 最终灰溜溜地回头重新设计 大模型本身不是银弹 如何正确地组织 Agent 规划任务 调用工具 才是决定 AI 应用能否落地的核心密码 今天 我将结合 Spring AI Alibaba 和 AgentScope 等主流框架的**实践

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在AI Agent概念井喷的2026年,我见过太多团队拿着大模型API就直接开干,结果要么是上帝提示词堆到失控,要么是Agent陷入死循环疯狂消耗Token,最终灰溜溜地回头重新设计。

大模型本身不是银弹,如何正确地组织Agent、规划任务、调用工具,才是决定AI应用能否落地的核心密码。

今天,我将结合Spring AI Alibaba和AgentScope等主流框架的**实践,跟大家一起聊聊AI Agent开发中6种最实用的设计模式。

希望对你会有所帮助。

在深入具体模式之前,我们先花一分钟理解Agent系统的核心架构。

任何一个成熟的Agent系统,都由以下几个核心模块组成:

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在这个架构基础上,学术界和工业界总结出了多种设计模式。

从最简单的单体Agent到复杂的多智能体协作,每种模式都有其独特的优势和适用场景。

一句话定位:Agent最基础的“思考-行动-观察”循环,所有复杂模式的基础。

ReAct模式的核心思想是将“推理”和“行动”分离。

Agent先推理当前情况,决定下一步做什么,然后执行行动,观察结果,再继续推理,形成一个闭环。

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Java代码实现(基于Spring AI Alibaba):

// 创建ReActAgent - 这是最基础的Agent模式 ReactAgent agent = ReactAgent.builder() .name("customer_service_agent") .model(chatModel) .systemPrompt("你是一个专业的客服助手,通过推理和行动解决用户问题") .tools(queryOrderTool, checkInventoryTool) // 注册工具 .build(); // 同步调用 String response = agent.call("帮我查询订单号12345的状态"); System.out.println(response); // 流式调用(实现打字机效果) Flux 
  
    
    
      streamResponse = agent.stream("我想退货,应该怎么操作"); streamResponse.subscribe(System.out::print); 
    

核心组件解析

组件 作用 AgentLlmNode 负责LLM推理调用,生成思考和行动决策 AgentToolNode 执行LLM请求的工具调用 MemorySaver 持久化对话历史,支持会话恢复

优点:结构清晰,易于理解和调试;是构建更复杂Agent的基础模式。

缺点:单次任务需要多次LLM调用,Token消耗较大;缺乏长期任务规划和记忆能力。

适用场景:智能客服、基础问答、需要多步推理但无需长期记忆的任务。

Tool Use 也是Function Calling。

一句话定位:让Agent“长出手脚”,连接外部世界的能力。

单纯的大模型只有文本生成能力,无法获取实时信息或执行具体操作。

Tool Use模式通过函数调用,让Agent能够查询数据库、调用API、操作文件系统,真正“动手”解决问题。

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Java代码实现(注解驱动):

// 1. 定义工具类,使用@Tool注解标记可调用方法 @Component public class OrderTools @Tool(description = "获取某城市的天气信息") public String getWeather(@P("城市名称") String city) @Tool(description = "计算两个数的和") public int add(@P("第一个数") int a, @P("第二个数") int b) { return a + b; } } // 2. 将工具注册到Agent ReactAgent agent = ReactAgent.builder() .model(chatModel) .tools(new OrderTools()) .build(); // 3. Agent会自动判断何时调用哪个工具 String result = agent.call("帮我查一下订单ORD-123的物流状态"); 

原理示意图:

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优点:极大扩展了Agent能力边界;注解驱动,开发效率高;工具可复用,形成能力库。

缺点:需要为每个工具编写清晰的描述;工具数量增多时LLM可能选错工具。

适用场景:信息查询(天气、股票、订单)、数据操作、系统集成、任何需要“动手”的场景。

一句话定位:Agent像人类一样“三思而后行”,自我审视并修正错误。

反思模式允许Agent对自己的输出进行批评和修正。它通过多轮迭代来提升输出质量,就像人类写代码后要review一样。

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Java代码实现(双Agent协作):

public class ReflectionService { private final ReactAgent executor; private final ReactAgent critic; public ReflectionService(ChatModel chatModel) { // 执行Agent:负责生成回答 this.executor = ReactAgent.builder() .name("executor") .model(chatModel) .systemPrompt("你是一个专业助手,回答用户问题") .build(); // 评审Agent:负责检查质量 this.critic = ReactAgent.builder() .name("critic") .model(chatModel) .systemPrompt(""" 你是质量检查专家。检查以下回答的质量,指出错误和不完善之处。 如果回答完美,回复"PASS"。 """) .build(); } public String generateWithReflection(String input, int maxIterations) else { // 根据反馈改进回答 currentOutput = executor.call( "请根据以下反馈改进回答: " + "原始问题:" + input + " " + "上次回答:" + currentOutput + " " + "反馈意见:" + feedback ); } // 2. 评审Agent检查质量 String critique = critic.call( "请评审以下回答: " + currentOutput ); // 3. 判断是否通过 if (critique.contains("PASS") || i == maxIterations - 1) { return currentOutput; } feedback = critique; } return currentOutput; } } 

优点:显著提升输出质量;可自动发现逻辑错误和事实错误;适合高质量要求的场景。

缺点:需要多次LLM调用,Token消耗大;响应时间显著增加。

适用场景:代码审查、内容润色、学术论文润色、高准确度要求的问答。

一句话定位:将复杂任务分解为可执行的子任务,分步骤完成。

规划模式是应对复杂任务的核心武器。Plan Agent先将大任务拆解成多个子任务,再按顺序或并行执行。

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Java代码实现(SequentialAgent模式):

// 创建三个专业Agent ReactAgent dataCollector = ReactAgent.builder() .name("数据采集Agent") .model(chatModel) .tools(databaseTool, webSearchTool) .build(); ReactAgent dataAnalyzer = ReactAgent.builder() .name("数据分析Agent") .model(chatModel) .tools(statisticsTool) .build(); ReactAgent reportGenerator = ReactAgent.builder() .name("报告生成Agent") .model(chatModel) .tools(reportTool) .build(); // 顺序编排:数据采集 → 数据分析 → 报告生成 SequentialAgent pipeline = SequentialAgent.builder() .name("市场调研工作流") .agents(dataCollector, dataAnalyzer, reportGenerator) .build(); // 执行复杂任务 String finalReport = pipeline.call("生成2026年Q1销售分析报告"); 

规划模式的核心价值:将MultiAgent开发周期从数天压缩到数小时,是企业级AI应用的标准范式。

优点:能处理超长、超复杂的任务;提高任务执行的确定性和可预测性;支持并行执行提升效率。

缺点:规划本身可能出错,需要fallback机制;任务粒度划分需要经验。

适用场景:数据分析全流程、自动化调研、报告生成、项目规划。

一句话定位:多个专业Agent协同工作,取长补短,1+1>2。

多智能体协作模式是规划模式的进化版。

它不仅仅是串行执行,而是通过消息通信实现智能体间的动态协作。

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Java代码实现(MsgHub协作模式):

// 创建专业Agent ReactAgent orderAgent = ReactAgent.builder() .name("订单Agent") .model(chatModel) .tools(queryOrderTool) .build(); ReactAgent paymentAgent = ReactAgent.builder() .name("支付Agent") .model(chatModel) .tools(queryPaymentTool) .build(); ReactAgent refundAgent = ReactAgent.builder() .name("退款Agent") .model(chatModel) .tools(processRefundTool) .build(); // 构建协作中枢 MsgHub hub = new MsgHub(); // Agent订阅感兴趣的消息 hub.subscribe("order:query", orderAgent); hub.subscribe("payment:status", paymentAgent); hub.subscribe("refund:process", refundAgent); // 发布消息,触发协作 hub.publish(new Message("order:query", "查询订单ORD-123的详细信息")); // Agent可以相互通信完成任务 orderAgent.onMessage("order.found", (msg) -> ); 

多智能体通信机制

协作模式 特点 适用场景 层级指挥 主Agent分解任务,子Agent执行 企业级任务调度 嵌套模式 Agent内部包含子Agent 复杂分层系统 转交模式 Agent无法处理时转交其他Agent 客服升级场景 群聊模式 多个Agent自由讨论 创意头脑风暴

优点:模块化设计,易于维护和扩展;支持并行处理,效率高;天然适合分布式部署。

缺点:架构复杂度高;Agent间通信协调有额外开销。

适用场景:大型企业系统、多部门协同业务、复杂流程自动化。

一句话定位:将人引入决策闭环,关键节点人工确认,提升安全性和可控性。

人机协同模式是AI Agent落地的安全阀。在涉及资金、权限、敏感数据的操作上,必须加入人工确认环节,而不是完全交给AI自主决策。

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Java代码实现:

public class HumanInTheLoopAgent } // 4. 执行操作 return agent.call("执行以下操作:" + analysis); } private boolean requiresApproval(String analysis) { // 检测敏感关键词:退款、删除、修改权限、批量操作等 String[] sensitiveKeywords = {"退款", "删除", "修改权限", "批量"}; for (String keyword : sensitiveKeywords) } return false; } } 

优点:提升系统安全性,防止AI误操作;满足金融、政务等行业的合规要求;增强用户对AI的信任感。

缺点:降低自动化程度,需要人工介入;响应时间取决于审批速度。

适用场景:金融交易、权限变更、数据删除、敏感信息查询、高风险业务。

模式 核心特点 适用场景 开发复杂度 Token消耗 推荐度 ReAct 基础推理行动循环 智能客服、基础问答 ⭐⭐ 中等 ⭐⭐⭐⭐⭐ Tool Use 调用外部工具 信息查询、系统集成 ⭐⭐ 中等 ⭐⭐⭐⭐⭐ Reflection 自我审视修正 代码审查、润色 ⭐⭐⭐ 较高 ⭐⭐⭐⭐ Planning 任务拆解执行 数据分析、自动化调研 ⭐⭐⭐⭐ 高 ⭐⭐⭐⭐⭐ Multi-Agent 多智能体协作 企业级系统、复杂流程 ⭐⭐⭐⭐⭐ 高 ⭐⭐⭐⭐ Human-in-the-Loop 人工介入确认 金融交易、敏感操作 ⭐⭐⭐ 较低 ⭐⭐⭐⭐

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在实际项目中,这六种模式往往不是孤立使用的,而是根据业务场景灵活组合:

  • 智能客服 = ReAct + Tool Use(查订单、查库存)+ Reflection(提升回答质量)
  • 数据分析平台 = Planning + Multi-Agent + Human-in-the-Loop(数据敏感需审批)
  • 代码生成助手 = ReAct + Reflection + Tool Use(执行代码、运行测试)

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AI Agent的六种设计模式,本质上是人类解决问题思路的数字化映射:

  • ReAct像我们解决问题的“思考-行动”循环
  • Tool Use像我们使用电脑、手机、计算器等工具
  • Reflection像我们写完文章后的自我审阅和修改
  • Planning像项目管理中的任务分解与执行
  • Multi-Agent像团队协作中的分工与配合
  • Human-in-the-Loop像重大决策前征求上级或专家意见

构建AI Agent应用时,建议从最简单的ReAct + Tool Use模式开始,快速验证可行性。

随着业务复杂度增加,逐步引入Reflection、Planning和Multi-Agent模式。

这不仅是技术演进的过程,更是从“功能实现”到“工程化落地”的必经之路。

希望这份设计模式指南能帮你构建出更加稳定、可靠、智能的AI Agent系统。

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