LLM - Spring AI × Anthropic Skills
文章目录
- Pre
- 概述
- 整体思路概览
- 1. 封装 Skill 的 Java DTO 与 Tool
- 2. 把 Tool 注册成 Spring AI Function
- 3. ChatClient:让 Agent 自己选用 Skill
- 4. Python 侧:包装 Skill 为统一入口(可选但推荐)
- 5. 同理挂载其它 Skill(如代码评审)
- 扩展阅读

Pre
LLM - Agent Skills 案例:PR 代码评审 Skill
概述
可以把前面那两个 Skill(代码评审 / 内部数据分析)理解为「外部可执行能力」,再用 Spring AI 的 Function/Tool Calling 把它们挂到 Agent 上,让模型自己决定何时调用哪一个脚本,然后再基于脚本结果继续对话。
下面给一个端到端的集成示例,假设你用的是 Spring Boot + Spring AI + OpenAI/Mistral 等支持函数调用的模型。
整体思路概览
- Skill 本身:仍然是文件夹 +
SKILL.md+scripts/*.py,部署在应用服务器旁(或者挂载到容器)。 - Spring AI 这边做三件事:
- 用 Java 封装「运行某个 Skill 的脚本」为一个 Function/Tool(例如
runCodeReviewSkill、runDataAnalysisSkill)。 - 在 Function 内部,通过
ProcessBuilder调 Python 脚本,并把结果(评审报告 / 分析报告)作为字符串返回给模型。 - 在
ChatClient中声明这些函数为可调用工具,让 LLM 自己选用。
- 用 Java 封装「运行某个 Skill 的脚本」为一个 Function/Tool(例如
下面示例以「内部数据分析 Skill」为主,同时顺带演示代码评审 Skill 的挂载方式。
1. 封装 Skill 的 Java DTO 与 Tool
1.1 定义请求/响应模型
// DataAnalysisSkillRequest.javapublicrecordDataAnalysisSkillRequest(String analysisRequest,String constraints ){}// DataAnalysisSkillResponse.javapublicrecordDataAnalysisSkillResponse(String reportText ){}// CodeReviewSkillRequest.javapublicrecordCodeReviewSkillRequest(String diffOrFiles,String context ){}// CodeReviewSkillResponse.javapublicrecordCodeReviewSkillResponse(String reviewReport ){}Spring AI 会用这些类型自动生成函数的 JSON Schema,帮助 LLM 正确构造调用参数。
1.2 Tool 实现:调用 Python Skill 脚本
这里用「内部数据分析 Skill」举例,调用的是 run_query.py + clean_and_aggregate.py,然后再调用一个「汇总为报告」的小脚本,或者直接把 CSV 路径返回给 LLM 让它读内容(取决于你怎么暴露数据)。示例里用最简单的方式:把「分析意图」传给一个 Python wrapper 脚本,由它内部使用前面那两个脚本并生成最终报告文本。
// DataAnalysisSkillTool.javapackagecom.example.ai.tools;importorg.springframework.stereotype.Service;importjava.io.BufferedReader;importjava.io.InputStreamReader;importjava.nio.charset.StandardCharsets;@ServicepublicclassDataAnalysisSkillTool{// 假设你的 Skill 目录在服务器上的路径privatestaticfinalString SKILL_BASE_DIR ="/opt/skills/internal-data-analysis-skill";publicDataAnalysisSkillResponserun(DataAnalysisSkillRequest request){try{// 这里调用一个 Python wrapper,例如 scripts/run_analysis_skill.pyProcessBuilder pb =newProcessBuilder("python", SKILL_BASE_DIR +"/scripts/run_analysis_skill.py","--request", request.analysisRequest(),"--constraints", request.constraints()==null?"": request.constraints()); pb.redirectErrorStream(true);Process process = pb.start();StringBuilder output =newStringBuilder();try(BufferedReader reader =newBufferedReader(newInputStreamReader(process.getInputStream(),StandardCharsets.UTF_8))){String line;while((line = reader.readLine())!=null){ output.append(line).append("\n");}}int exitCode = process.waitFor();if(exitCode !=0){returnnewDataAnalysisSkillResponse("分析脚本执行失败,退出码:"+ exitCode +",输出:\n"+ output );}returnnewDataAnalysisSkillResponse(output.toString());}catch(Exception e){returnnewDataAnalysisSkillResponse("执行内部数据分析 Skill 时出现异常:"+ e.getMessage());}}}代码评审 Skill 同理:调用 code-review-skill/scripts/... 并返回报告文本即可。
2. 把 Tool 注册成 Spring AI Function
Spring AI 推荐通过 @Bean Function<Req,Resp> 或 @Tool 暴露工具,让 ChatClient / ChatModel 知道有哪些函数可用。
// SkillsConfig.javapackagecom.example.ai.config;importcom.example.ai.tools.DataAnalysisSkillTool;importcom.example.ai.tools.CodeReviewSkillTool;importcom.example.ai.tools.dto.*;importorg.springframework.context.annotation.Bean;importorg.springframework.context.annotation.Configuration;importjava.util.function.Function;@Configuration(proxyBeanMethods =false)publicclassSkillsConfig{@BeanpublicFunction<DataAnalysisSkillRequest,DataAnalysisSkillResponse>internalDataAnalysis(DataAnalysisSkillTool tool){return tool::run;// 函数名 internalDataAnalysis = Skill 名}@BeanpublicFunction<CodeReviewSkillRequest,CodeReviewSkillResponse>codeReviewAssistant(CodeReviewSkillTool tool){return tool::run;}}在 Spring AI 里,这两个 Bean 名(internalDataAnalysis / codeReviewAssistant)就是 LLM 能看到的工具名,你可以在 prompt 中让模型了解它们的用途,也可以只靠 JSON Schema 自动推断。
3. ChatClient:让 Agent 自己选用 Skill
3.1 定义一个「数据分析 Agent」服务
// DataAnalysisAgentService.javapackagecom.example.ai.agent;importcom.example.ai.tools.dto.DataAnalysisSkillRequest;importcom.example.ai.tools.dto.DataAnalysisSkillResponse;importorg.springframework.ai.chat.client.ChatClient;importorg.springframework.stereotype.Service;@ServicepublicclassDataAnalysisAgentService{privatefinalChatClient chatClient;publicDataAnalysisAgentService(ChatClient.Builder chatClientBuilder){this.chatClient = chatClientBuilder.build();}publicStringanalyze(String userQuestion,String constraints){var sysPrompt =""" 你是公司内部的数据分析助手。 你可以使用名为 internalDataAnalysis 的工具,它会基于数据仓库执行查询和分析,并返回一份结构化的中文报告草稿。 当用户的问题涉及具体的数据指标、时间范围、渠道/地区对比时,应优先调用该工具,而不是凭空猜测。 """;// 这里不直接 new DataAnalysisSkillRequest,而是让 LLM 自己构造参数并调用工具return chatClient .prompt().system(sysPrompt).user(userSpec -> userSpec .text("用户问题:{q}\n约束条件(可为空):{c}").param("q", userQuestion).param("c", constraints ==null?"": constraints))// 关键:声明允许使用的函数名,Spring AI 会把函数 Schema 一起发给模型.functions("internalDataAnalysis").call().content();// 最终答案:模型在工具结果基础上生成的回答}}模型流程示意:
- 收到用户问题 → 判断需要具体数据 → 选择调用
internalDataAnalysis。 - 构造
DataAnalysisSkillRequest的 JSON 入参。 - Spring AI 执行 Java Function → 调 Python Skill 脚本 → 拿到报告文本。
- Spring AI 把报告作为新一轮对话上下文喂回模型。
- 模型基于报告,生成最终面向业务同学的自然语言回答。
3.2 控制器层简单暴露 HTTP 接口
// DataAnalysisController.javapackagecom.example.ai.web;importcom.example.ai.agent.DataAnalysisAgentService;importorg.springframework.web.bind.annotation.*;@RestController@RequestMapping("/api/analysis")publicclassDataAnalysisController{privatefinalDataAnalysisAgentService agentService;publicDataAnalysisController(DataAnalysisAgentService agentService){this.agentService = agentService;}@PostMappingpublicStringanalyze(@RequestParam("question")String question,@RequestParam(value ="constraints", required =false)String constraints){return agentService.analyze(question, constraints);}}4. Python 侧:包装 Skill 为统一入口(可选但推荐)
上面的 Java Tool 调用了一个假想的 run_analysis_skill.py,它可以作为 Skill 的统一入口,内部再去调用 run_query.py 和 clean_and_aggregate.py,并基于结果拼出完整报告文本(按照你在 SKILL.md 中定义的结构)。
伪代码示例:
# internal-data-analysis-skill/scripts/run_analysis_skill.pyimport argparse import textwrap # 这里导入或复用 run_query.py / clean_and_aggregate.py 中的逻辑defmain(): parser = argparse.ArgumentParser() parser.add_argument("--request", required=True) parser.add_argument("--constraints", default="") args = parser.parse_args()# 1. 解析 request / constraints -> 决定查询模板# 2. 生成 SQL,调用 run_query.py 获得 result.csv# 3. 调用 clean_and_aggregate.py 做清洗与聚合# 4. 按 SKILL.md 中的报告结构拼出一份文本,print 到 stdout report = textwrap.dedent(f""" 内部数据分析报告(示例) 一、分析诉求 - {args.request} - 约束条件:{args.constraints or"无"} 二、关键指标(示例说明) - ... 三、主要发现 - ... 四、风险与局限 - ... 五、后续建议 - ... """).strip()print(report)if __name__ =="__main__": main()这样有三个好处:
- Java 只关心「给脚本字符串 → 拿报告字符串」,无需理解 SQL 细节。
- Skill 的演进主要在 Python +
SKILL.md里完成,不影响 Java 侧接口。 - 以后如果换成 MCP / 远程服务,也可以保持 Java 侧函数签名不变,只调整内部实现。
5. 同理挂载其它 Skill(如代码评审)
代码评审 Skill 的集成方式完全相同,只是:
- DTO 换成
CodeReviewSkillRequest/Response; - Tool 内部调用的是
code-review-skill/scripts/...; - Agent 的 system prompt 改成「你是代码评审助手,可以调用
codeReviewAssistant工具……」。
Spring AI 会自动把两个工具的 Schema 一起发给模型,这样一个更通用的「工程生产力 Agent」就可以根据用户问题自动选择是「查数据」还是「审代码」了。
下一步可以一起细化两点:
- 根据当前用的具体模型(OpenAI、Anthropic 代理、Mistral 等),调整
application.yml中 Spring AI 的模型配置和函数调用选项。 - 把「Skill 元数据(目录扫描) + MCP」结合起来,让 Spring AI 在运行时动态发现新的 Skill,而不仅仅是写死在配置中的两个函数。
扩展阅读
- Spring AI 官方主页
https://spring.io/ai - Spring AI 官方文档:Tools API
https://docs.spring.io/spring-ai/reference/api/tools.html - Spring AI GitHub 仓库
https://github.com/spring-projects/spring-ai - Spring AI 1.0 GA 官方发布(Azure 场景)
https://techcommunity.microsoft.com/blog/appsonazureblog/spring-ai-1-0-ga-is-here—build-java-ai-apps-end-to-end-on-azure-today/4414763
Function Calling / Tool Calling 核心能力
- Function Calling in Java & Spring AI(Mistral)
https://spring.io/blog/2024/03/06/function-calling-in-java-and-spring-ai-using-the-latest-mistral-ai-api - Spring AI Function Calling 示例(HowToDoInJava)
https://howtodoinjava.com/spring-ai/spring-ai-function-calling-example/ - Spring AI Function Calling 入门
https://piotrminkowski.com/2025/01/30/getting-started-with-spring-ai-function-calling/ - Baeldung:Spring AI + Mistral Function Calling
https://www.baeldung.com/spring-ai-mistral-api-function-calling - Spring AI Chat Functions(OpenAI / 早期版本文档)
https://www.spring-doc.cn/spring-ai/1.0.0-M4/api_chat_functions_openai-chat-functions.en.html
Tool / MCP / 动态能力扩展
- Spring AI + MCP:Dynamic Tool Updates
https://spring.io/blog/2025/05/04/spring-ai-dynamic-tool-updates-with-mcp - Spring AI GitHub Discussion:Tool / Function 设计讨论
https://github.com/spring-projects/spring-ai/discussions/1082
架构实践 / 综合教程
- Building AI-Driven Applications with Spring AI
https://javapro.io/2025/04/22/building-ai-driven-applications-with-spring-ai/ - Integrating Spring AI
https://dimitri.codes/integrating-spring-ai/ - Spring AI 入门教程(InfoWorld)
https://www.infoworld.com/article/4091447/spring-ai-tutorial-get-started-with-spring-ai.html - Spring Boot + Spring AI 集成指南
https://javatechonline.com/spring-ai-how-to-integrate-ai-with-spring-boot/
Java × Python / 跨语言协作(Agent 常见落地形态)
- Java 调用 Python 的几种方式(Baeldung)
https://www.baeldung.com/java-working-with-python - Java 调用 Python ML 服务的架构选择(StackOverflow)
https://stackoverflow.com/questions/59492410/calling-python-machine-learning-service-from-java-as-an-os-process-or-micro-serv - Java 与 Python 并行运行的实践讨论(Reddit)
https://www.reddit.com/r/javahelp/comments/jwnygr/running_persistent_python_program_in_parallel_to/
Agent / Claude / 外部参照体系
- Anthropic:Agent Skills 官方工程文
https://www.anthropic.com/engineering/equipping-agents-for-the-real-world-with-agent-skills - Claude Code 作为数据分析 Agent 的实践
https://pub.towardsai.net/claude-code-as-a-data-analyst-from-zero-to-first-report-0aa55539a19f - 中文解读:Claude Agent Skills
https://www.toutiao.com/article/7581769941976711718/
视频资源
- Spring AI 实战讲解(YouTube)
https://www.youtube.com/watch?v=LJCnpsdhPlQ - Spring AI / Function Calling 视频教程
https://www.youtube.com/watch?v=qezHjW7oryE