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GopherGraph/README.md
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GopherGraph

A lightweight, high-performance, and type-safe Multi-Agent workflow orchestration engine written in Go.
基于 Go 语言(泛型)实现的轻量级、高性能、类型安全的多智能体(Multi-Agent)协同与任务编排引擎。
Go 言語(ジェネリクス)で書かれた、軽量・高性能・型安全なマルチエージェント・ワークフロー協調エンジン。



🇨🇳 简体中文

简介

GopherGraph 是一个用 Go 语言编写的代码即图(Code-as-Graph)智能体编排引擎,设计灵感来源于 Python 生态的 LangGraph。它利用 Go 1.18+ 的泛型机制,让工作流的上下文状态在编译期就具备强类型约束,并依靠 Go 原生的 Goroutines 和 Channels 实现极高并发的本地数据流转。它特别适合构建包含复杂循环(Looping)、并发节点执行(Parallel Execution)和人机协同(Human-in-the-Loop)的智能体工作流。

核心特性

  • 强类型状态管理: 利用 Go 泛型定义全局状态 Graph[S],彻底告别松散的 map[string]any 和繁琐的类型断言。
  • 支持循环结构: 突破了传统 DAG(有向无环图)工作流的限制,原生支持节点间的双向循环和条件路由。
  • 并发分支与合并: 原生支持多个 Agent 节点的并发执行(基于 sync.WaitGroup 调度),并提供线程安全的“分流值拷贝”与“汇合状态合并(Merger)”机制。
  • 人机协同中断 (HITL): 支持在特定节点前自动挂起,返回执行线程快照,等待人工修改状态或审批通过后一键恢复 (Resume)。
  • 开箱即用持久化: 提供 Checkpointer[S] 接口与内置的 FileCheckpointer[S],支持将进度保存为 JSON 文件,实现停机或重启后进度无损恢复。
  • 纯粹的高性能: 基于内存流转,零外部依赖,极低的上下文切换开销。

快速开始

1. 定义您的状态 (State)

type MyState struct {
    Query    string
    Response string
    Value    int
    Log      []string
}

2. 并发分支与合并示例

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "GopherGraph"
)

func main() {
    g := GopherGraph.NewGraph[MyState]()

    // 注册节点
    g.AddNode("start", startNode)
    g.AddNode("task1", task1Node)
    g.AddNode("task2", task2Node)
    g.AddNode("end", endNode)

	// 定义合并函数:将并发分支状态合并到主状态中
	merger := func(ctx context.Context, parent MyState, branches []MyState) (MyState, error) {
		for _, b := range branches {
			parent.Value += b.Value
		}
		return parent, nil
	}

    // 建立并发边:从 start 并发分流到 task1 和 task2,执行完后通过 merger 合并状态并去往 end 节点
    g.AddParallelEdges("start", []string{"task1", "task2"}, "end", merger)

    cg, _ := g.Compile()
    thread, _ := cg.Start(context.Background(), "start", MyState{})
}

3. 文件持久化 (Checkpointer) 示例

// 创建一个文件存储器,指定存放状态文件的目录
fc, _ := GopherGraph.NewFileCheckpointer[MyState]("./checkpoints")

// 在遇到中断挂起时,将 thread 保存到磁盘
sessionID := "user-session-123"
fc.Save(context.Background(), sessionID, thread)

// 重启程序后,可以从磁盘重新加载进度并恢复执行
loadedThread, _ := fc.Load(context.Background(), sessionID)
thread, _ = cg.Resume(context.Background(), loadedThread, modifiedState)

运行内置示例

项目包含了一个完整的“AI翻译 -> 质量检测 -> 人工审核 -> 发布”的交互式 Demo:

go run examples/translation/main.go

运行单元测试

go test -v ./...

🇺🇸 English

Introduction

GopherGraph is a Code-as-Graph agent orchestration engine built in Go, inspired by Python's LangGraph. By leveraging Go 1.18+ Generics, GopherGraph ensures that workflow states are strictly typed at compile-time. Powered by native Goroutines and Channels, it executes agent communication with microsecond latency, making it the perfect engine for building complex looping agent workflows with Human-in-the-Loop (HITL), concurrent branches, and state persistence requirements.

Key Features

  • Strictly Typed State: Bind your custom struct to Graph[S] via Go generics. Say goodbye to unsafe map[string]any and runtime type assertions.
  • Support for Cycles/Loops: Unlike traditional DAG (Directed Acyclic Graph) engines, GopherGraph natively supports loops and dynamic routing based on agent evaluation.
  • Parallel Branching & Merging: Run multiple agent nodes concurrently using sync.WaitGroup. Thread-safety is achieved through value-copying on fan-out and a custom ParallelMergeFn on fan-in.
  • Human-in-the-Loop (HITL): Pause workflow execution before a designated node, capture a snapshot (Thread), modify the state, and Resume seamlessly.
  • State Persistence (Checkpointer): Generic Checkpointer[S] interface with built-in FileCheckpointer[S] for saving and loading execution snapshots to/from JSON files.
  • Zero-Dependency & High-Performance: Written in pure Go with zero external dependencies, leveraging in-memory queues for lightning-fast orchestration.

Quick Start

1. Define Your State

type MyState struct {
    Query    string
    Response string
    Value    int
    Log      []string
}

2. Parallel execution example

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "GopherGraph"
)

func main() {
    g := GopherGraph.NewGraph[MyState]()

    g.AddNode("start", startNode)
    g.AddNode("task1", task1Node)
    g.AddNode("task2", task2Node)
    g.AddNode("end", endNode)

    // Define how to merge states from concurrent branches
    merger := func(ctx context.Context, parent MyState, branches []MyState) (MyState, error) {
        for _, b := range branches {
            parent.Value += b.Value
        }
        return parent, nil
    }

    // Branch from start to task1 and task2 in parallel, merge and transition to end
    g.AddParallelEdges("start", []string{"task1", "task2"}, "end", merger)

    cg, _ := g.Compile()
    thread, _ := cg.Start(context.Background(), "start", MyState{})
}

3. State Persistence (Checkpointer) Example

// Initialize a local directory storage
fc, _ := GopherGraph.NewFileCheckpointer[MyState]("./checkpoints")

// Save the thread snapshot when paused
sessionID := "user-session-123"
fc.Save(context.Background(), sessionID, thread)

// Reload the snapshot (e.g. after a process restart) and resume
loadedThread, _ := fc.Load(context.Background(), sessionID)
thread, _ = cg.Resume(context.Background(), loadedThread, modifiedState)

Run the Interactive Demo

An interactive "Translation -> Review -> Human Approval -> Publish" demo is included:

go run examples/translation/main.go

Run Unit Tests

go test -v ./...

🇯🇵 日本語

概要

GopherGraph は、Python エコシステムの LangGraph に着想を得て開発された、Go 言語向けの Code-as-Graph 型エージェントオーケストレーションエンジンです。Go 1.18+ のジェネリクスを活用することで、ワークフローの状態(State)をコンパイル時に厳密に型定義できます。Go 純正の Goroutines と Channels を利用したメモリ内メッセージングにより、高い並行性と極めて低いレイテンシを実現しています。自律的なループ(Looping)や、並行処理(Parallel Execution)、人間参加型(Human-in-the-Loop)の意思決定を伴うエージェントワークフローの開発に最適です。

主な特徴

  • 型安全な状態管理: ジェネリクスを用いて Graph[S] に構造体をバインドします。冗長な map[string]any やランタイム時の型アサーションから解放されます。
  • ループと条件付き分岐のサポート: 従来の DAG(有向非巡回グラフ)の制限を超え、エージェントの判定に基づく条件付きルートや双方向のループをサポート。
  • 並行処理とマージ(分流と合流): sync.WaitGroup に基づく複数エージェントノードの並行実行に対応。分流時の値渡しコピーによるスレッドセーフの確保と、合流時の ParallelMergeFn による状態マージを実現。
  • Human-in-the-Loop (HITL) の一時停止と再開: 特定のノードの実行前に処理を自動停止し、スナップショット(Thread)を返します。承認や状態修正の後にシームレスに処理を再開(Resume)できます。
  • 状態の永続化 (Checkpointer): 抽象的な Checkpointer[S] インタフェースと、JSONファイルへの書き出し・読み込みを行う組み込みの FileCheckpointer[S] をサポート。サーバー再起動後の進捗復旧が可能。
  • ピュア Go & 高性能: 外部依存関係ゼロ。メモリ内チャネルを用いた高速なコンテキスト切り替え。

クイックスタート

1. 状態(State)の定義

type MyState struct {
    Query    string
    Response string
    Value    int
    Log      []string
}

2. 並行処理(Parallel)のコード例

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "GopherGraph"
)

func main() {
    g := GopherGraph.NewGraph[MyState]()

    g.AddNode("start", startNode)
    g.AddNode("task1", task1Node)
    g.AddNode("task2", task2Node)
    g.AddNode("end", endNode)

    // 並行分岐したノードの状態をマージする関数を定義
    merger := func(ctx context.Context, parent MyState, branches []MyState) (MyState, error) {
        for _, b := range branches {
            parent.Value += b.Value
        }
        return parent, nil
    }

    // startからtask1とtask2を並行実行し、mergerでマージしてendノードに遷移
    g.AddParallelEdges("start", []string{"task1", "task2"}, "end", merger)

    cg, _ := g.Compile()
    thread, _ := cg.Start(context.Background(), "start", MyState{})
}

3. 状態の永続化(Checkpointer)のコード例

// 保存先ディレクトリを指定してローカルファイルチェッカーを初期化
fc, _ := GopherGraph.NewFileCheckpointer[MyState]("./checkpoints")

// 一時停止時にスレッドスナップショットをファイルに保存
sessionID := "user-session-123"
fc.Save(context.Background(), sessionID, thread)

// スナップショットを読み込み、プロセス再起動後に処理を再開
loadedThread, _ := fc.Load(context.Background(), sessionID)
thread, _ = cg.Resume(context.Background(), loadedThread, modifiedState)

インタラクティブデモの実行

「AI翻訳 -> 監査 -> 人間による確認 -> 公開」の一連のループを体験できるデモを用意しています:

go run examples/translation/main.go

ユニットテストの実行

go test -v ./...