最近在折腾数据分析项目时，发现传统的数据分析流程往往需要反复切换工具：上传数据、写 Python 脚本、生成图表、分析结果。有没有一种方式能让 AI 直接理解数据并执行分析？基于这个需求，我实践了一个基于 LangChain 1.1 的智能数据分析应用——Data Agent。

---

需求场景

在日常数据分析工作中，我们经常面临这样的痛点：

1. 工具切换繁琐：需要在 Excel、Python、Jupyter 之间反复切换
2. 代码编写耗时：即使是简单的统计分析，也需要编写和调试代码
3. 可视化门槛高：选择合适的图表类型、调整样式都需要一定经验
4. 上下文理解困难：AI 助手无法直接感知当前数据集的结构

Data Agent 正是为了解决这些问题而生，它让数据分析变成对话式交互，AI 能够直接理解数据并执行分析任务。

---

项目定位

Data Agent 是一个智能数据分析助手，核心定位是：

• 对话式数据分析：通过自然语言与 AI 交互，完成数据探索、统计分析和可视化
• 零代码分析：用户无需编写 Python 代码，AI 自动生成并执行分析逻辑
• 实时数据感知：Agent 能够动态感知当前数据集的结构，提供上下文相关的分析建议

---

技术选型

LangChain 1.1 Agent 框架

项目核心采用 LangChain 1.1 的 create_agent API，相比旧版本，新 API 提供了更简洁的 Agent 创建方式，特别是 dynamic_prompt 中间件机制，让我们能够实现动态上下文感知。

动态提示词中间件

这是项目的核心亮点。通过 @dynamic_prompt 装饰器，我们可以在每次 Agent 调用前实时更新 System Prompt，让 AI 始终感知最新的数据集状态：

@dynamic_prompt
def dataset_context_middleware(request) -> str:
    # 实时获取数据摘要（包含文件名、行列数、列名等）
    data_context = get_data_info()
    
    return f"""你是一名精通 Python 的数据分析专家 DataAgent。

【当前数据集实时状态】
{data_context}

【你的职责】
1. 使用 `python_inter` 执行 Pandas 分析，或 `fig_inter` 进行绘图。
2. 变量 `df` 已内置，直接使用即可。
3. 绘图时请将对象赋值给变量，并调用绘图工具。
"""

工具系统（Tool System）

Agent 通过工具系统扩展能力，当前实现了两个核心工具：

• python_inter：执行 Pandas 数据分析代码，支持自动捕获 print 输出和计算结果
• fig_inter：执行 Matplotlib/Seaborn 绘图代码，自动保存图表并返回前端展示

工具系统采用 LangChain 的 @tool 装饰器定义，支持类型验证和自动文档生成。

流式响应机制

基于 Server-Sent Events (SSE) 实现实时流式响应，用户可以看到 AI 的思考过程和分析结果逐步输出，提升交互体验。

---

功能详解

1. 智能数据管理

支持 CSV 文件上传（点击或拖拽），自动进行数据预处理：

• 空值处理：自动清理空行空列
• 类型推断：智能识别数值型和类别型变量
• 缺失值填充：数值列用均值填充，类别列用 “Unknown” 填充

2. AI 对话分析

用户可以通过自然语言提问，Agent 自动理解意图并执行分析：

用户："分析一下数据的整体情况"
Agent: 执行 df.describe() 并返回统计摘要

用户："绘制年龄和收入的散点图"
Agent: 生成 matplotlib 图表并保存

3. 动态上下文感知

通过 dynamic_prompt 中间件，Agent 能够实时获取数据集信息。当用户上传新文件时，System Prompt 会自动更新，AI 立即感知新的数据结构，无需手动告知列名或数据类型。

4. 可视化生成

Agent 生成的图表自动显示在可视化面板，支持散点图、柱状图、相关性分析等多种图表类型。图表生成后自动保存，前端实时展示。

---

优劣评估

优势

1. 开发效率高：LangChain 1.1 的 API 简洁，快速搭建 Agent 应用
2. 用户体验好：对话式交互，降低数据分析门槛
3. 扩展性强：工具系统易于扩展，可添加更多分析能力
4. 上下文感知：动态提示词机制让 AI 始终理解当前数据状态

局限

1. 数据规模限制：当前版本适合中小型数据集（< 10万行）

---

资源地址：

https://gitee.com/ye_sheng0839/data-agent