一、概述

概述

• Spring AI 的函数调用（Function Calling）功能允许大语言模型在生成回答时触发预定义的外部函数，从而实现动态数据获取或业务逻辑操作（如查询数据库、调用 API 等）。

• SpringAI 帮我们规范了函数定义、注册等过程，并在发起模型请求之前自动将函数注入到 Prompt 中，而当模型决策在合适的时候去调用某个函数时，Spring AI 完成函数调用动作，最终将函数执行结果与原始问题再一并发送给模型，模型根据新的输入决策下一步动作。这其中涉及与大模型的多次交互过程，一次函数调用就是一次完成的交互过程。

函数调用的核心流程

1. 定义函数：声明可供模型调用的函数（名称、描述、参数结构）。

2. 模型交互：将函数信息与用户输入一起发送给模型，模型决定是否需要调用函数。

3. 执行函数：解析模型的函数调用请求，执行对应的业务逻辑。

4. 返回结果：将函数执行结果返回给模型，生成最终回答。

二、函数调用实现

1.创建自定义的Function

下面CalculatorService类自定义了加法和乘法运算的函数

package com.zhan.springai.config;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.Description;

import java.util.function.Function;

/**
 * @author zhanxuewei
 */
@Configuration
public class CalculatorService {

    public record AddOperation(int a, int b) {

    }

    public record MulOperation(int m, int n) {

    }

    @Bean
    @Description("加法运算")
    public Function<AddOperation, Integer> addOperation() {
        return request -> {
            return request.a + request.b;
        };
    }

    @Bean
    @Description("乘法运算")
    public Function<MulOperation, Integer> mulOperation() {
        return request -> {
            return request.m * request.n;
        };
    }
}

总结：Spring AI 使自定义函数这个过程变得简单，只需定义一个返回 java.util.Function 的 @Bean 定义，并在调用 ChatModel 时将 bean 名称作为选项进行注册即可。在底层，Spring 会用适当的适配器代码包装你的函数，以便与 AI 模型进行交互，免去了编写繁琐的代码。

2.编写Controller

package com.zhan.springai.controller;

import com.zhan.springai.common.Constants;
import org.springframework.ai.chat.client.ChatClient;
import org.springframework.ai.chat.model.ChatModel;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;


/**
 * @author zhanxuewei
 */
@RestController
@RequestMapping(Constants.API_PREFIX_V1 + "/ai/function")
public class FunctionController {

    @Autowired
    private ChatModel chatModel;

    @GetMapping(value = "/chat", produces = MediaType.APPLICATION_STREAM_JSON_VALUE)
    public String ragJsonText(@RequestParam(value = "userMessage") String userMessage) {
        return ChatClient.builder(chatModel).build().prompt().system("""
                您是算术计算器的代理。
                您能够支持加法运算、乘法运算等操作，其余功能将在后续版本中添加，如果用户问的问题不支持请告知详情。
                在提供加法运算、乘法运算等操作之前，您必须从用户处获取如下信息：两个数字，运算类型。
                请调用自定义函数执行加法运算、乘法运算。
                请讲中文。
                """).user(userMessage).functions("addOperation", "mulOperation").call().content();
    }
}

为了让模型知道并调用你的自定义函数，您需要在 Prompt 请求中启用它，如上述代码，在functions("addOperation", "mulOperation")中告知ChatClient要使用这两个自定义函数。

另外指定了System Prompt：要求AI 模型被设定为一个算术计算器代理，能够执行加法和乘法运算，并且要求用户提供两个数字和运算类型。这个提示词内容很关键，如何让AI按照自己的意图去执行，要不断测试提示词内容。

3.测试