解构 ReAct 模式:基于 JitAI 构建全栈 AI 执行引擎
生成式 AI 的演进已迅速从被动生成文本的“聊天机器人(Chatbots)”转向能够主动执行任务的 AI Agent(智能体)。这一转变的核心在于 ReAct(Reasoning and Acting,推理与行动) 架构。与简单的“请求-响应”模式不同,ReAct Agent 在一个连续的循环中运行:观察环境、推理下一步、使用工具行动,并再次观察结果。
对于企业级开发者和架构师而言,挑战在于如何将这一架构从 Python 脚本迁移到生产级的全栈执行引擎(Full-Stack Execution Engine)——一个既能操作后端数据库,又能实时操控前端用户界面的系统。
本文将剖析该引擎背后的工程原理,重点关注推理循环、全栈工具调用策略以及状态管理。
ReAct 架构:推理 + 行动
ReAct 范式由 Yao 等人 (2022) 提出,通过交替进行“思维链追踪(Thought Traces)”与“动作执行(Action Execution)”,使大语言模型(LLM)能够解决复杂任务。
执行循环
一个企业级 Agent 执行引擎通常遵循以下生命周期:
- 输入解析(Input Parsing):Agent 接收用户目标(例如:“退款订单 #123 并更新库存”)。
- 推理(Reasoning / Thought):LLM 对照可用工具分析请求。它判断需要首先查询订单状态。
- 行动(Action):引擎构建对特定工具的结构化调用(例如:
getOrderStatus(id=123))。 - 观察(Observation):工具执行(访问数据库或 API)并返回输出(例如:
{"status": "delivered", "amount": 50})。 - 迭代(Iteration):LLM 观察此输出并生成下一个想法(“订单已送达。我可以继续进行退款。”)。
- 终止(Termination):循环持续进行,直到目标达成或达到最大迭代次数限制。
“全栈”挑战:后端工具 vs. 前端工具
大多数 Agent 框架在后端工具方面表现出色——查询数据库或调用 REST API。然而,真正的企业级自动化通常需要前端操控(Frontend Manipulation),例如导航 UI、填写复杂表单或触发客户端验证逻辑。
1. 后端工具调用
后端工具是确定性的,与函数或 API 端点 1:1 映射。
- 机制:Agent 选择工具(例如
update_customer_record)。 - 执行:引擎在安全的服务器端沙箱中执行函数。
- 安全:需要严格的基于角色的访问控制(RBAC)以防止未经授权的数据变更 [1]。
2. 前端工具调用
前端工具允许 AI “驱动”用户界面。这在工程上要困难得多,因为它要求 Agent 感知客户端状态。
- 机制:Agent 发出指令,由前端客户端拦截。
- 执行:客户端执行 JavaScript 逻辑(例如
openModal()、refreshTable())或路由导航。 - 延迟:必须接近实时以避免 UI 卡顿。
JitAI 的解决方案
JitAI 通过其 AI Agent(智能体) 元素家族提供了这一架构的生产级实现。它将“应用结构”视为一等公民,使 AI 能够原生理解并操控后端逻辑与前端组件。
1. ReAct Agent 元素 (aiagents.ReActType)
在 JitAI 中,创建 ReAct Agent 不仅仅是编写 Prompt,而是实例化一个 aiagents.ReActType 元素。该元素封装了整个推理循环,处理:
- 工具编排(Tool Orchestration):业务工具的动态组合。
- 上下文维护:保留对话历史和中间变量状态。
- 生命周期管理:处理启动、执行和完成状态。
根据内部架构,JitAI 的 Agent 支持“复杂业务逻辑的拆解与执行”,能够根据用户意图自动选择合适的工具。
2. 全栈工具集成
JitAI 的独特之处在于支持 Agent 原生调用全栈元素(Full-Stack Elements):
- 模型函数(Model Functions):Agent 可以直接对数据模型执行 CRUD 操作(创建、读取、更新、删除),无需编写 SQL 或 API 包装器。例如,Agent 可以通过直接调用模型的 delete 函数来“删除这 3 个客户”。
- 服务函数(Service Functions):封装好的业务逻辑(Python),可作为原子工具被调用。
- 页面函数(Page Functions - 前端):关键在于,JitAI Agent 可以调用前端页面上定义的函数。这实现了“AI 操控网页(AI Controls Web Pages)”场景,Agent 可以主动填写表单、切换标签页或触发客户端计算。
- MCP 服务:支持模型上下文协议(Model Context Protocol, MCP),允许标准化连接外部数据源和工具。
3. 集成的状态与权限追踪
状态管理通过 AI 助理(AI Assistant) 的运行态(Runtime State)进行处理,它充当“记忆库”,存储用户输入、节点输出和中间变量。
此外,JitAI 强制执行基于角色的工具权限(Role-Based Tool Permissions)。您可以将敏感工具(如“批准贷款”)限制为特定用户角色。如果未授权用户要求 Agent 执行该任务,Agent 将基于底层的 JAAP(JitAI 应用协议)约束予以拒绝。
实施手册
以下是使用 JitAI 原则实现全栈 ReAct Agent 的策略指南。
第一阶段:定义大脑(Agent 配置)
- 创建元素:实例化一个新的
aiagents.ReActType元素。 - 选择 LLM:选择具有强推理能力的模型(例如来自 OpenAI、Anthropic 或阿里云百炼的模型)。
- 系统提示词(System Prompt):定义 Agent 的角色和约束。
- 提示:使用“白名单”而非“黑名单”来约束字段和行为,以防止幻觉。
第二阶段:装备双手(工具注册)
- 后端工具:注册现有的服务函数(如
CalculateTax)和模型函数(如QueryOrders)作为工具。系统会自动将函数签名暴露给 LLM。 - 前端工具:如果 Agent 需要操控 UI,请注册页面函数。例如,一个接收 JSON 对象并填充输入框的
fillForm函数。 - MCP 集成:如果连接到外部系统(如 Git 仓库或 Slack),注册相应的 MCP 服务器。
第三阶段:编排流程(AI 助理)
- 封装在助理中:将 Agent 放置在 AI 助理(AI Assistant) 元素内。这提供了聊天界面和会话管理。
- 可视化编排:使用拖拽式设计器连接“开始(Start)”节点到“Agent”节点。
- 人机协同(Human-in-the-Loop):对于高风险操作(如“删除数据”),启用“执行前确认(Confirm Execution)”。这会暂停 Agent 并在工具运行前要求用户批准。
对比分析:Agent 架构
| 特性 | 标准聊天机器人 | RAG 聊天机器人 | JitAI ReAct Agent |
|---|---|---|---|
| 主要目标 | 对话 | 信息检索 | 任务执行 |
| 逻辑引擎 | LLM (无状态) | LLM + 向量库 | ReAct 循环 (有状态) |
| 工具范围 | 无 (仅文本) | 只读 (搜索) | 全栈 (读/写/UI) |
| UI 控制 | 被动 | 被动 | 主动 (可驱动 UI) |
| 安全性 | 提示注入风险 | 上下文泄露风险 | 工具执行级 RBAC |
注:数据源自架构定性比较。
如何验证与复现
为确保 ReAct Agent 正常运行,必须检查推理轨迹。
-
启用详细日志:在 AI 助理配置中,将日志级别设置为“输出详细运行过程日志(Output Detailed Process Logs)”。这对于调试至关重要。
-
观察轨迹:
- Look for the Thought (想法):Agent 是否正确识别了缺失信息?
- Look for the Action (行动):工具调用语法是否正确?
- Look for the Observation (观察):工具是否返回了预期的 JSON?
-
验证 UI 动作:打开浏览器的开发者控制台。当 Agent 触发前端工具时,验证相应的 JavaScript 函数是否使用正确的参数被触发。
常见问题 (FAQ)
Q: Agent 会陷入死循环吗?
A: 会。ReAct Agent 有时会重复相同的想法。JitAI 通过允许在 Agent 配置中设置 maxIterations(最大迭代次数)来缓解这一问题。
Q: Agent 如何知道如何使用我的自定义工具?
A: JitAI 利用 JAAP 元素的“自描述(Self-Describing)”特性。当您注册函数时,其名称、描述和参数类型会自动序列化到 Prompt 的上下文窗口中。
Q: 让 AI 删除数据库记录安全吗?
A: 只有在实施了适当防护措施的情况下才安全。对于破坏性工具,您应启用“执行前确认”设置,强制在提交操作前进行人工审批步骤。
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