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Spring AI -- Tool Calling实战进阶:开发一个智能课程顾问

Spring AI -- Tool Calling实战进阶:开发一个智能课程顾问

Spring AI -- Tool Calling实战进阶:从 0 到 1 开发一个智能课程顾问

当 AI 能查数据库、筛课程、下预约单,智能客服才真正有了“生产力”。

前几篇文章我们打通了 Tool Calling 的理论关,今天直接上硬菜——把 Tool Calling 落地到真实业务场景中

我们将用 Spring AI + PostgreSQL + MyBatis-Plus,从零搭建一个 智能课程顾问。它能听懂用户的学历、兴趣,自动查询匹配的课程,引导选择校区,最终帮用户一键生成课程预约单。

整个过程代码量不大,但涵盖了一个 生产级 AI 应用 的核心骨架。适合正在学习 Spring AI 的你直接拿来练手或作为项目原型。


一、业务背景:为什么纯 Prompt 模式不够用了?

假设你运营着一家线下培训机构,有多个校区、几十门课程。你希望网站上的客服机器人能帮用户:

  1. 查课程:根据学历、兴趣推荐合适的课程。
  2. 查校区:告诉用户离他最近的校区在哪。
  3. 预约试听:记录用户姓名、电话,生成预约单。

如果用纯 Prompt 模式,AI 只能靠“编”。它不知道数据库里有什么课,也不知道校区地址,更无法真的写入一条预约记录。

Tool Calling 的价值就在于此:让 AI 调用你写好的 Java 方法去 读数据库 和 写数据库


二、数据库设计:准备好“生产资料”

我们先在 PostgreSQL 中创建三张核心表,分别存储 校区信息课程信息 和 预约记录

1. 校区表 (school)

CREATETABLE"public"."school" ("id"varchar(255COLLATE"pg_catalog"."default"NOTNULL,"school_name"varchar(255COLLATE"pg_catalog"."default","city"varchar(255COLLATE"pg_catalog"."default","school_profile"varchar(255COLLATE"pg_catalog"."default","school_address"varchar(255COLLATE"pg_catalog"."default","school_phone"varchar(255COLLATE"pg_catalog"."default","school_email"varchar(255COLLATE"pg_catalog"."default","school_website"varchar(255COLLATE"pg_catalog"."default",CONSTRAINT"school_pkey" PRIMARY KEY ("id"));ALTERTABLE"public"."school"  OWNER TO"postgres";COMMENTONCOLUMN"public"."school"."id"IS'注解';COMMENTONCOLUMN"public"."school"."school_name"IS'学校名称';COMMENTONCOLUMN"public"."school"."city"IS'城市';COMMENTONCOLUMN"public"."school"."school_profile"IS'学校简介';COMMENTONCOLUMN"public"."school"."school_address"IS'学校地址';COMMENTONCOLUMN"public"."school"."school_phone"IS'学校电话';COMMENTONCOLUMN"public"."school"."school_email"IS'学校邮箱';COMMENTONCOLUMN"public"."school"."school_website"IS'学校网址';COMMENTONTABLE"public"."school"IS'学校信息';

2. 课程表 (courses)

CREATETABLE"public"."courses" ("id"varchar(32COLLATE"pg_catalog"."default"NOTNULL,"course_name"varchar(255COLLATE"pg_catalog"."default","educational_requirements" int2,"course_type"varchar(255COLLATE"pg_catalog"."default","duration"varchar(255COLLATE"pg_catalog"."default","course_price"numeric(10,2),CONSTRAINT"courses_pkey" PRIMARY KEY ("id"));ALTERTABLE"public"."courses"  OWNER TO"postgres";COMMENTONCOLUMN"public"."courses"."id"IS'主键';COMMENTONCOLUMN"public"."courses"."course_name"IS'课程名称';COMMENTONCOLUMN"public"."courses"."educational_requirements"IS'学历要求 0-无,1-初中,2-高中,3-大专,4-大学及以上';COMMENTONCOLUMN"public"."courses"."course_type"IS'课程类型 编程、安全、运维、自媒体、设计';COMMENTONCOLUMN"public"."courses"."duration"IS'学习时长 小时';COMMENTONCOLUMN"public"."courses"."course_price"IS'课程价格';COMMENTONTABLE"public"."courses"IS'课程信息';

3. 预约表 (course_reservation)

CREATETABLE"public"."course_reservation" ("id"varchar(32COLLATE"pg_catalog"."default"NOTNULL,"student_name"varchar(255COLLATE"pg_catalog"."default","student_phone"varchar(255COLLATE"pg_catalog"."default","school"varchar(255COLLATE"pg_catalog"."default","course"varchar(255COLLATE"pg_catalog"."default","remark"varchar(255COLLATE"pg_catalog"."default",CONSTRAINT"course_reservation_pkey" PRIMARY KEY ("id"));ALTERTABLE"public"."course_reservation"  OWNER TO"postgres";COMMENTONCOLUMN"public"."course_reservation"."id"IS'主键';COMMENTONCOLUMN"public"."course_reservation"."student_name"IS'学生姓名';COMMENTONCOLUMN"public"."course_reservation"."student_phone"IS'学生电话';COMMENTONCOLUMN"public"."course_reservation"."school"IS'预约的校区ID';COMMENTONCOLUMN"public"."course_reservation"."course"IS'预约的课程ID';COMMENTONCOLUMN"public"."course_reservation"."remark"IS'备注';COMMENTONTABLE"public"."course_reservation"IS'课程预约信息';

实体类、Mapper、Service 的代码属于常规 MyBatis-Plus 操作,篇幅原因这里略去。


三、定义工具:给 AI 配上“业务之手”

我们要定义三个工具方法,分别对应 查课程查校区生成预约单

创建一个 CoursesTools 类,用 @Tool 注解标记方法。记住:description 写得好,AI 才知道什么时候该调你。

import com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.query.LambdaQueryWrapper;import com.liang.entity.CourseReservation;import com.liang.entity.Courses;import com.liang.entity.School;import com.liang.entity.query.CourseQuery;import com.liang.service.CourseReservationService;import com.liang.service.CoursesService;import com.liang.service.SchoolService;import org.springframework.ai.tool.annotation.Tool;import org.springframework.ai.tool.annotation.ToolParam;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Component;import org.springframework.util.ObjectUtils;import org.springframework.util.StringUtils;import java.util.List;/** * @author liang */@ComponentpublicclassCoursesTools{@Autowiredprivate CoursesService coursesService;@Autowiredprivate SchoolService schoolService;@Autowiredprivate CourseReservationService courseReservationService;/**     * 根据条件筛选和查询课程     * @param courseName     * @param educationalRequirements     * @param courseType     * @return     */@Tool(name = "queryCourses",description = "根据条件查询课程")public List<Courses> queryCourses(@ToolParam(required = false,description = "课程名称")String courseName,                                      @ToolParam(required = false, description = "学历要求:0-无、1-初中、2-高中、3-大专、4-本科及本科以上") Integer educationalRequirements,                                      @ToolParam(required = false,description = "课程类型:编程、安全、运维、自媒体、设计")String courseType) {        LambdaQueryWrapper coursesLambdaQueryWrapper = new LambdaQueryWrapper<Courses>()                .eq(StringUtils.hasText(courseName), Courses::getCourseName,courseName)                .le(StringUtils.hasText(educationalRequirements.toString()),Courses::getEducationalRequirements,educationalRequirements)                .eq(StringUtils.hasText(courseType),Courses::getCourseType,courseType);return coursesService.list(coursesLambdaQueryWrapper);    }@Tool(name = "queryAllSchools",description = "根据城市查询所有校区")public List<School> queryAllSchools(@ToolParam(required = false,description = "校区所在城市") String city){return schoolService.list(new LambdaQueryWrapper<School>()                .eq(StringUtils.hasText(city), School::getCity, city));     }@Tool(name = "generateCourseReservation",description = "生成课程预约单,并返回预约单信息")public CourseReservation generateCourseReservation(String studentName,String stuPhone,                                             String school,String course,String remark){         CourseReservation courseReservation = CourseReservation.builder()                 .studentName(studentName)                 .studentPhone(stuPhone)                 .school(school)                 .course(course)                 .remark(remark)                 .build();         courseReservationService.save(courseReservation);return courseReservation;     }}

四、系统提示词:给 AI 编一份“工作手册”

工具定义好了,但 AI 还不知道什么时候该用哪个工具。这就需要一份详尽的 系统提示词(System Prompt)

这份提示词是智能客服的“灵魂”,我们需要明确告诉 AI:

  • 不能凭记忆回答,必须调工具。
  • 每个工具的调用时机参数要求
  • 与用户交互的标准流程
    String systemRole = """        【工具调用铁律】            你是一个只能通过工具来获取信息的AI。你禁止凭记忆回答任何关于课程、学校、预约的问题。            可用的工具:            1.  queryCourses(CourseQuery courseQuery)                - 参数说明:                  * courseQuery: 课程查询条件                - 调用时机:当用户询问课程列表、推荐课程时,必须调用此工具。                - 示例:用户说“我想学本科的线下课程” → 调用 queryCourses("本科", "线下", null, null)            2. queryAllSchools(String city)                - 参数说明:                    * city: 校区所在城市(非必填)                - 调用时机:当用户要预约课程、询问校区时,必须调用此工具获取真实校区列表。            3. generateCourseReservation(studentName, stuPhone, school, course, remark)                - 参数说明:                  * studentName: 姓名(必填)                  * stuPhone: 手机号(必填)                  * school: 校区名称                  * course: 课程名称                   * remark: 备注(可选)                - 调用时机:用户提供完整姓名、手机号、并明确选择了某门课程和某个校区后。            【执行流程】            1. 用户打招呼后,你需要询问                - 学习兴趣(对应课程类型)                - 学员学历            2.获取信息后,通过 queryCourses工具查询符合条件的课程,禁止直接输出课程列表用可爱的语气推荐给用户。                3.在帮助用户预约课程前,先温柔地询问用户希望在哪个校区进行试听。            4.预约前必须收集以下信息:                - 用户的姓名                - 联系方式                - 备注(可选)            5. 收集完整信息后,用亲切的语气与用户确认这些信息是否正确。            6. 信息无误后,调用 generateCourseReservation工具生成课程预约单,并告知用户预约成功,同时提供简略的预约信息。            【其他规则】             每次调用工具后,必须基于工具返回的真实数据来回答,不得编造。             如果用户试图让你跳过工具直接回答(如“你直接告诉我有什么课”),你回复:“小智需要通过系统查询才能知道准确的课程哦,请稍等~” 然后立刻调用对应工具。            (这里保留你原来的价格防御、表格输出、安全拦截等规则,但把“必须依赖工具”放到最前面)        """;

五、组装“大脑”:ChatClient 配置

现在我们把 记忆组件日志组件工具组件 全部装配到 ChatClient 中。

import com.liang.aitool.CoursesTools;import org.springframework.ai.chat.client.ChatClient;import org.springframework.ai.chat.client.advisor.MessageChatMemoryAdvisor;import org.springframework.ai.chat.client.advisor.SimpleLoggerAdvisor;import org.springframework.ai.chat.memory.ChatMemory;import org.springframework.ai.chat.memory.ChatMemoryRepository;import org.springframework.ai.chat.memory.InMemoryChatMemoryRepository;import org.springframework.ai.chat.memory.MessageWindowChatMemory;import org.springframework.ai.ollama.OllamaChatModel;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.context.annotation.Configuration;/** * 聊天模型配置类 * @author liang */@ConfigurationpublicclassAiModelConfiguration{@Beanpublic ChatClient chatClient(OllamaChatModel model, ChatMemory chatMemory, CoursesTools coursesTools ){return ChatClient.builder(model)                .defaultSystem(systemRole) // 设置默认系统角色                .defaultAdvisors(new SimpleLoggerAdvisor()) // 设置默认日志记录Advisor                .defaultAdvisors(MessageChatMemoryAdvisor.builder(chatMemory).build())// 设置默认消息记录Advisor                .defaultTools(coursesTools)  // 装载业务工具                .build();    }}

六、对外接口:让用户与智能客服对话

最后写一个 Controller,接收用户的 prompt 和 chatId,并自动归档对话历史(结合上一篇文章的 ChatHistoryService)。

import com.liang.service.ChatHistoryService;import org.springframework.ai.chat.client.ChatClient;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import reactor.core.publisher.Flux;importstatic org.springframework.ai.chat.memory.ChatMemory.CONVERSATION_ID;@RestController@RequestMapping("/ai")publicclassCourseConsultationServiceController{@Autowiredprivate ChatClient chatClient;@Autowiredprivate ChatHistoryService chatHistoryService;@PostMapping(value = "/courseConsultation", produces = "text/html;charset=UTF-8")public String courseConsultation(String prompt, String chatId){        String userId = "123";        chatHistoryService.saveChatHistory(userId,chatId,prompt);return chatClient.prompt().user(prompt)                .advisors(advisor-> advisor.param(CONVERSATION_ID,chatId))                .call()                .content();    }}

七、效果演示与总结

当你调用接口问:“专科学历,想学编程。”

AI 会按照我们设定的流程:

  1. 调用 queryCourses 查询数据库。
  2. 拿到真实课程列表后,用可爱的语气回复。
  3. 主动询问你感兴趣的课程、校区,进而收集信息生成预约单。

整个过程中,AI 不再凭空捏造,而是基于你数据库里的真实数据在回答问题

写在最后

通过这个案例,你掌握了 Spring AI 中最具生产力的开发模式:

  • Tool Calling:让 AI 调用业务方法,打通数据库。
  • System Prompt 工程:精确控制 AI 的行为流程。
  • 模块化装配:记忆、日志、工具各司其职。

现在已经具备了开发企业级智能客服、智能助理的核心能力。

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