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結構化輸出讓您定義想要從代理返回的資料的確切形狀。代理可以使用任何需要的工具來完成任務,而您仍然會在最後獲得與您的架構相匹配的驗證 JSON。定義一個 JSON Schema 來描述您需要的結構,SDK 會根據它驗證輸出,在不匹配時重新提示。如果驗證在重試限制內未成功,結果將是錯誤而不是結構化資料;請參閱 錯誤處理 為了獲得完整的類型安全,使用 Zod(TypeScript)或 Pydantic(Python)來定義您的架構並獲得強類型物件。

為什麼要使用結構化輸出?

代理預設返回自由格式的文本,這適用於聊天但不適用於您需要以程式方式使用輸出的情況。結構化輸出為您提供類型化資料,您可以直接傳遞給應用程式邏輯、資料庫或 UI 元件。 考慮一個食譜應用程式,其中代理搜尋網路並帶回食譜。沒有結構化輸出,您會獲得自由格式的文本,需要自己解析。使用結構化輸出,您定義想要的形狀並獲得可以直接在應用程式中使用的類型化資料。
要在您的應用程式中使用這個,您需要解析出標題,將’15 分鐘’轉換為數字,將材料與說明分開,並處理跨回應的不一致格式。
您可以直接在 UI 中使用的類型化資料。

快速開始

要使用結構化輸出,定義一個 JSON Schema 來描述您想要的資料形狀,然後通過 outputFormat 選項(TypeScript)或 output_format 選項(Python)將其傳遞給 query()。當代理完成時,結果訊息包含一個 structured_output 欄位,其中包含與您的架構相匹配的驗證資料。 下面的範例要求代理研究 Anthropic 並返回公司名稱、成立年份和總部作為結構化輸出。

使用 Zod 和 Pydantic 的類型安全架構

與其手動編寫 JSON Schema,您可以使用 Zod(TypeScript)或 Pydantic(Python)來定義您的架構。這些庫為您生成 JSON Schema,並讓您將回應解析為完全類型化的物件,您可以在整個程式碼庫中使用,具有自動完成和類型檢查。 下面的範例定義了一個功能實現計劃的架構,包括摘要、步驟列表(每個步驟都有複雜性級別)和潛在風險。代理計劃該功能並返回一個類型化的 FeaturePlan 物件。然後您可以訪問 plan.summary 等屬性,並使用完整的類型安全遍歷 plan.steps
優點:
  • 完整的類型推斷(TypeScript)和類型提示(Python)
  • 使用 safeParse()model_validate() 進行運行時驗證
  • 更好的錯誤訊息
  • 可組合、可重用的架構

輸出格式配置

outputFormat(TypeScript)或 output_format(Python)選項接受一個物件,其中包含:
  • type:設置為 "json_schema" 以進行結構化輸出
  • schema:一個 JSON Schema 物件,定義您的輸出結構。您可以使用 z.toJSONSchema() 從 Zod 架構或使用 .model_json_schema() 從 Pydantic 模型生成此項。
SDK 支援標準 JSON Schema 功能,包括所有基本類型(object、array、string、number、boolean、null)、enumconstrequired、嵌套物件和 $ref 定義。有關支援的功能和限制的完整列表,請參閱 JSON Schema 限制 不是有效 JSON Schema 的架構在啟動時會因錯誤而失敗執行,並命名該問題。在 v2.1.205 之前,無效的架構會被無聲地忽略,代理會返回非結構化文字。 format 關鍵字(例如 "format": "email")被接受為註解,SDK 的驗證器不會強制執行。在 v2.1.205 之前,任何包含 format 的架構都被視為無效。

範例:TODO 追蹤代理

此範例演示了結構化輸出如何與多步驟工具使用配合使用。代理需要在程式碼庫中查找 TODO 註釋,然後為每個註釋查找 git blame 資訊。它自主決定使用哪些工具(Grep 搜尋、Bash 執行 git 命令)並將結果組合成單個結構化回應。 架構包括可選欄位(authordate),因為 git blame 資訊可能不適用於所有檔案。代理填入它能找到的內容並省略其餘部分。

錯誤處理

結構化輸出生成可能會失敗,當代理無法生成與您的架構相匹配的有效 JSON 時。這通常發生在架構對於任務過於複雜、任務本身不明確或代理在嘗試修復驗證錯誤時達到重試限制時。它也可能在沒有任何驗證失敗的情況下發生:模型回退可以在中途收回已完成的輸出,如果沒有重試替換它,運行將以相同的錯誤結束。在調試您的架構之前,請檢查結果訊息上的 errors 欄位以區分這兩個原因。 發生錯誤時,結果訊息有一個 subtype 指示出了什麼問題: 下面的範例檢查 subtype 欄位以確定輸出是否成功生成或您是否需要處理失敗:
避免錯誤的提示:
  • 保持架構專注。 具有許多必需欄位的深層嵌套架構更難滿足。從簡單開始,根據需要添加複雜性。
  • 匹配架構與任務。 如果任務可能沒有您的架構所需的所有資訊,請將這些欄位設為可選。
  • 使用清晰的提示。 不明確的提示使代理更難知道要生成什麼輸出。
  • JSON Schema 文件:學習 JSON Schema 語法以定義具有嵌套物件、陣列、列舉和驗證約束的複雜架構
  • API 結構化輸出:直接使用 Claude API 的結構化輸出進行單輪請求,無需工具使用
  • 自訂工具:在返回結構化輸出之前,在執行期間為您的代理提供自訂工具以供調用