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不支持函数调用的大语言模型解决技巧

news 2026/4/13 19:55:41

一、这是什么？（概念解释）

当使用不支持原生函数调用的大语言模型时（如 Moonshot、某些开源模型），无法像 GPT-4 那样使用bind_tools()和tool_calls。

解决方案：通过精心设计的 Prompt，让模型以JSON 格式输出工具调用指令，然后手动解析并执行工具。

核心思想：

不依赖模型的原生函数调用能力
让模型输出结构化的 JSON：{"name": "工具名", "arguments": {参数}}
手动解析 JSON 并执行对应的工具

二、有什么用？（应用场景）

场景	说明
使用国产模型	Moonshot、智谱、通义千问等早期版本不支持原生函数调用
使用开源模型	Llama、Qwen 等开源模型部署时
降低成本	某些支持函数调用的模型价格较高，用便宜模型替代
统一接口	让不同能力的模型都能使用工具调用功能
灵活控制	完全控制工具调用的解析和执行流程

三、完整示例代码

#!/usr/bin/env python # -*- coding: utf-8 -*- import json import os from typing import Type, Any, TypedDict, Dict, Optional import requests from langchain_core.output_parsers import JsonOutputParser from langchain_core.prompts import ChatPromptTemplate from langchain_core.runnables import RunnableConfig, RunnablePassthrough from langchain_core.tools import BaseTool, render_text_description_and_args from langchain_openai import ChatOpenAI from pydantic import Field, BaseModel import dotenv dotenv.load_dotenv() # ============ 第一步：定义工具（与原生方式相同）============ class WeatherArgsSchema(BaseModel): city: str = Field(description="需要查询天气的城市，例如：北京") class WeatherTool(BaseTool): """查询指定城市的天气预报""" name: str = "weather_query" description: str = "当你需要查询天气信息时使用此工具" args_schema: Type[BaseModel] = WeatherArgsSchema def _run(self, city: str) -> str: # 实际调用天气 API return f"{city}今天晴天，温度 25°C" # ============ 第二步：创建工具字典和执行函数 ============ weather_tool = WeatherTool() tool_dict = {weather_tool.name: weather_tool} tools = [weather_tool] # 定义工具调用请求的类型 class ToolCallRequest(TypedDict): name: str arguments: Dict[str, Any] # 定义工具执行函数 def invoke_tool( tool_call_request: ToolCallRequest, config: Optional[RunnableConfig] = None, ) -> str: """执行工具调用""" name = tool_call_request["name"] requested_tool = tool_dict.get(name) return requested_tool.invoke(tool_call_request.get("arguments"), config=config) # ============ 第三步：构建 Prompt（关键！）============ # 将工具列表渲染成文本描述 rendered_tools = render_text_description_and_args(tools) system_prompt = f"""你是一个聊天机器人，可以访问以下工具。 以下是每个工具的名称和描述： {rendered_tools} 根据用户输入，返回要使用的工具的名称和输入。 将您的响应作为具有`name`和`arguments`键的JSON块返回。 `arguments`应该是一个字典，其中键对应于参数名称，值对应于请求的值。""" prompt = ChatPromptTemplate.from_messages([ ("system", system_prompt), ("human", "{query}") ]) # ============ 第四步：创建执行链 ============ # 使用不支持函数调用的模型 llm = ChatOpenAI(model="moonshot-v1-8k", temperature=0) # 链路：Prompt -> LLM -> 解析JSON -> 执行工具 chain = ( prompt | llm | JsonOutputParser() # 关键：解析模型输出的 JSON | RunnablePassthrough.assign(output=invoke_tool) # 执行工具并将结果赋值给 output ) # ============ 第五步：调用 ============ result = chain.invoke({"query": "北京今天天气怎么样？"}) print(result) # 输出类似： # { # "name": "weather_query", # "arguments": {"city": "北京"}, # "output": "北京今天晴天，温度 25°C" # }

四、流程对比图

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 原生函数调用 VS Prompt Engineering 方式对比 │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ================== 原生支持函数调用 (GPT-4) ================== 用户提问 LLM 应用层 │ │ │ ▼ ▼ │ "北京天气？" ──────────▶│ 返回 tool_calls │ │ │ (结构化对象) │ │ │ [{name: "weather", │ │ │ args: {...}}] │ │◀──────────────────│ │ │ │ │ │ 解析 tool_calls │ │ │ │ │ ▼ │ │ 调用工具 ──────────────────────────────────────▶│ │ │ │◀─────────────────────────────────────────│ 工具返回 │ │ ▼ │ │ 构造 ToolMessage ──────▶│ 生成最终回答 │ │ │ │ │◀──────────────────│ │ 最终回答 │ ================== 不支持函数调用 (Moonshot) ================== 用户提问 LLM 应用层 │ │ │ ▼ ▼ │ "北京天气？" ──────────▶│ 返回文本 │ │ │ (JSON字符串) │ │ │ '{"name": "weather"│ │ │ "arguments": {...│ │ │ }}' │ │◀──────────────────│ │ │ │ │ ▼ │ │ JsonOutputParser │ │ (解析 JSON) │ │ │ │ │ ▼ │ │ invoke_tool() ────────────────────────────────▶│ (手动执行工具) │ │ │ │◀─────────────────────────────────────────│ 工具返回 │ │ │ ▼ ▼ ▼ 返回完整结果 │ {name, arguments, output} │ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 核心差异 │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ 原生方式： Prompt Engineering 方式： - LLM 返回结构化对象 - LLM 返回 JSON 文本 - 自动解析 tool_calls - 手动用 JsonOutputParser 解析 - 使用 ToolMessage 反馈 - 直接将结果附加到输出 - 模型内置支持 - 完全靠 Prompt 设计