多代理系统协调专门的组件来处理复杂的工作流程。然而,并非每个复杂任务都需要这种方法——具有正确(有时是动态)工具和提示的单个代理通常可以实现类似的结果。

为什么需要多代理?

当开发者说他们需要”多代理”时,他们通常是在寻找以下一种或多种能力:
  • 上下文管理:在不压垮模型上下文窗口的情况下提供专门知识。如果上下文是无限的且延迟为零,您可以将所有知识放入单个提示——但由于事实并非如此,您需要模式来选择性地呈现相关信息。
  • 分布式开发:允许不同团队独立开发和维护能力,将它们组合成具有清晰边界的大型系统。
  • 并行化:为子任务生成专门的工作进程并并发执行以获得更快的结果。
当单个代理拥有太多工具而对其使用决策做出错误判断时,当任务需要具有广泛上下文的专业知识(长提示和特定领域工具)时,或者当您需要强制执行顺序约束以在满足某些条件后解锁能力时,多代理模式特别有价值。
多代理设计的核心是**上下文工程**——决定每个代理看到什么信息。您的系统质量取决于确保每个代理都能访问适合其任务的数据。

模式

以下是构建多代理系统的主要模式,每种模式适用于不同的用例:
模式工作原理
子代理主代理将子代理协调为工具。所有路由都通过主代理,主代理决定何时以及如何调用每个子代理。
交接行为根据状态动态变化。工具调用更新状态变量,触发路由或配置更改,切换代理或调整当前代理的工具和提示。
技能按需加载专门的提示和知识。单个代理在需要时从技能加载上下文,同时保持控制。
路由器路由步骤对输入进行分类并将其定向到一个或多个专门的代理。结果被综合为组合响应。
自定义工作流程使用 LangGraph 构建定制的执行流程,混合确定性逻辑和代理行为。将其他模式作为工作流程中的节点嵌入。

选择模式

使用此表将您的需求与正确的模式匹配:
模式分布式开发并行化多跳直接用户交互
子代理⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
交接--⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
技能⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
路由器⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐-⭐⭐⭐
  • 分布式开发:不同团队能否独立维护组件?
  • 并行化:多个代理能否并发执行?
  • 多跳:该模式是否支持串联调用多个子代理?
  • 直接用户交互:子代理能否直接与用户对话?
您可以混合模式!例如,子代理架构可以调用调用自定义工作流程或路由器代理的工具。子代理甚至可以使用技能模式按需加载上下文!可能性是无限的!

可视化概览

主代理将子代理协调为工具。所有路由都通过主代理。
子代理模式:主代理将子代理协调为工具

性能比较

不同的模式具有不同的性能特征。了解这些权衡有助于您为延迟和成本需求选择正确的模式。 关键指标:
  • 模型调用:LLM 调用次数。更多调用 = 更高的延迟(尤其是如果顺序执行)和更高的按请求 API 成本。
  • 处理的令牌数:所有调用中上下文窗口的总使用量。更多令牌 = 更高的处理成本和潜在的上下文限制。

单次请求

用户: “买咖啡”
专门的咖啡代理/技能可以调用 buy_coffee 工具。
模式模型调用最佳匹配
子代理4
交接3
技能3
路由器3
4次模型调用:
子代理单次:买咖啡请求的4次模型调用
关键洞察: 对于单个任务(每次3次调用),交接、技能和路由器效率最高。子代理增加一次额外调用,因为结果通过主代理回流——这种开销提供了集中控制。

重复请求

第1轮: “买咖啡” 第2轮: “再买一次咖啡”
用户在同一个对话中重复相同的请求。
模式第2轮调用总计(两轮)最佳匹配
子代理48
交接25
技能25
路由器36
再次4次调用 → 共8次
  • 子代理按设计是无状态的——每次调用遵循相同的流程
  • 主代理维护对话上下文,但子代理每次都是全新的开始
  • 这提供了强大的上下文隔离,但重复完整的流程
关键洞察: 有状态模式(交接、技能)在重复请求上节省40-50%的调用。子代理保持一致的每次请求成本——这种无状态设计提供强大的上下文隔离,但以重复的模型调用为代价。

多领域

用户: “比较 Python、JavaScript 和 Rust 用于 Web 开发”
每个语言代理/技能包含约2000个令牌的文档。所有模式都可以进行并行工具调用。
模式模型调用总令牌数最佳匹配
子代理5~9K
交接7+~14K+
技能3~15K
路由器5~9K
5次调用,~9K令牌
子代理多领域:5次调用并行执行
每个子代理在隔离环境中工作,仅包含其相关上下文。总计:9K令牌
关键洞察: 对于多领域任务,具有并行执行(子代理、路由器)的模式效率最高。技能调用次数较少,但由于上下文累积,令牌使用量高。交接在这里效率低下——它必须顺序执行,无法利用并行工具调用同时咨询多个领域。

总结

以下是模式在所有三种场景中的比较:
模式单次请求重复请求多领域
子代理4次调用8次调用 (4+4)5次调用,9K令牌
交接3次调用5次调用 (3+2)7+次调用,14K+令牌
技能3次调用5次调用 (3+2)3次调用,15K令牌
路由器3次调用6次调用 (3+3)5次调用,9K令牌
选择模式:
优化目标子代理交接技能路由器
单次请求
重复请求
并行执行
大上下文领域
简单、专注的任务