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Google Gemini接入 ​

协议自动转换 java-openai 的统一大模型调用能力

在真实的工程环境中,对接大模型的最大挑战从来不只是“调用 API”,而是跨平台协议差异带来的长期维护成本:

  • OpenAI、Google Gemini、Anthropic Claude 的请求结构完全不同
  • system prompt、messages、roles、token usage 命名不一致
  • 流式返回(Streaming)实现方式各异
  • 多模态(图片)字段与编码方式差异巨大
  • 平台升级频繁,业务代码被迫跟着修改

java-openai 的核心价值之一,就是通过协议自动转换(Automatic Protocol Translation),彻底将业务代码与底层模型协议解耦。

业务侧只需要面对一套统一抽象:

  • UniChatRequest 作为唯一输入
  • UniChatResponse 作为唯一输出
  • UniChatClient 作为统一入口

底层根据平台与模型,自动完成协议翻译与结果归一。


一、设计目标 ​

java-openai 在设计之初就明确了几个原则:

  1. 业务只表达意图,不关心协议
  2. 协议差异集中在适配层,不扩散到业务
  3. 同一业务逻辑可无缝切换模型平台
  4. 请求、流式、图片、多模态统一抽象
  5. 原始请求与响应可追溯,便于调试与审计

二、统一抽象层:业务只面向 UniChatRequest ​

无论目标平台是 OpenAI、Google Gemini、Claude,还是 OpenRouter、Groq 等聚合平台,业务侧始终只构造同一种请求对象。

最小使用模型 ​

java
PlatformInput platformInput =new PlatformInput(ModelPlatformName.GOOGLE, GoogleModels.GEMINI_2_5_FLASH);
UniChatRequest request = new UniChatRequest(platformInput);
request.setSystemPrompt("...");
request.setMessages(List.of(
    UniChatMessage.buildUser("Input: 什么是线性齐次递推\nSummary:")
));

UniChatResponse response = UniChatClient.generate(request);
String content = response.getMessage().getContent();

在这段代码中:

  • 没有 Gemini 的 system_instruction
  • 没有 contents / parts
  • 没有任何平台私有字段

业务代码只表达“我要用哪个模型 + 我要说什么”。


三、协议自动转换的本质 ​

协议自动转换包含两个方向:

1. 请求翻译(UniChatRequest → 平台原生协议) ​

以 Google Gemini 为例。

业务侧表达 ​

  • setSystemPrompt(...)
  • setMessages(List<UniChatMessage>)

自动转换后(Gemini 原生请求) ​

json
{
  "system_instruction": {
    "parts": [
      { "text": "..." }
    ]
  },
  "contents": [
    {
      "role": "user",
      "parts": [
        { "text": "Input: 什么是线性齐次递推\nSummary:" }
      ]
    }
  ]
}

映射关系本质上是:

统一抽象Gemini
systemPromptsystem_instruction.parts[].text
UniChatMessage(role=user)contents[].role = user
message.contentparts[].text

业务不需要了解这些规则,它们全部封装在平台适配层中。


2. 响应归一(平台原生响应 → UniChatResponse) ​

完整格式

json
{
  "candidates": [
    {
      "content": {
        "parts": [
          {
            "text": "线性齐次递推"
          }
        ],
        "role": "model"
      },
      "finishReason": "STOP",
      "index": 0
    }
  ],
  "usageMetadata": {
    "promptTokenCount": 206,
    "candidatesTokenCount": 5,
    "totalTokenCount": 448,
    "promptTokensDetails": [
      {
        "modality": "TEXT",
        "tokenCount": 206
      }
    ],
    "thoughtsTokenCount": 237
  },
  "modelVersion": "gemini-2.5-flash",
  "responseId": "s3F3aZrbCs-i_uMPloabcA"
}

Gemini 返回内容位于:

json
candidates[0].content.parts[0].text

但业务统一通过:

java
response.getMessage().getContent();

同时:

  • token 使用情况 → UniChatResponse.usage
  • 实际模型版本 → UniChatResponse.model
  • 原始 JSON → UniChatResponse.rawData(用于调试)

四、自动转换覆盖的能力范围 ​

1. System Prompt 统一 ​

不同平台对 system prompt 的支持方式不同:

  • OpenAI:system role
  • Gemini:system_instruction
  • Claude:system

业务侧统一使用:

java
request.setSystemPrompt(...)
request.setUseSystemPrompt(true);
request.setCacheSystemPrompt(true);

是否缓存、是否发送,由统一逻辑控制。


2. 消息结构统一 ​

业务侧统一使用:

java
List<UniChatMessage>

底层自动映射为:

  • OpenAI messages
  • Gemini contents / parts
  • Claude content blocks

3. 流式输出统一 ​

业务侧:

java
UniChatClient.stream(request, listener);

在回调中统一使用:

java
chatResponse.getDelta().getContent();

底层自动处理:

  • OpenAI delta
  • Gemini streaming parts
  • Claude stream blocks

业务完全不关心差异。


4. 图片与多模态统一 ​

图片统一抽象为:

java
ChatImageFile

并作为 UniChatMessage.files 的一部分参与对话。

底层自动转换为:

  • Gemini inline_data
  • OpenAI image_url / base64
  • Claude vision blocks

业务侧只需选择支持视觉能力的模型。


5. Usage 与引用信息统一 ​

不同平台返回的 token 统计字段不同:

  • Gemini:usageMetadata
  • OpenAI:usage
  • Claude:字段分散

最终统一归并到:

java
UniChatResponse.usage

可用于成本统计、限额控制与审计。


五、平台无关的业务架构实践 ​

1. 平台切换只改 PlatformInput ​

java
new PlatformInput(ModelPlatformName.GOOGLE, ...)
new PlatformInput(ModelPlatformName.OPENAI, ...)
new PlatformInput(ModelPlatformName.CLAUDE, ...)

业务逻辑完全不变。

这使得以下场景非常容易实现:

  • 多模型 A/B 测试
  • 成本驱动路由
  • 平台不可用时自动降级
  • 按 domain / tenant 路由不同模型

2. 统一入口做重试、告警、治理 ​

推荐将所有调用集中到类似 UniPredictService 的统一入口:

  • 自动重试
  • 捕获 GenerateException
  • 上报原始 request / response
  • 统一告警与监控

由于协议已自动转换,异常中拿到的 JSON 就是平台真实收到的请求,定位问题非常直接。

java
package nexus.io.manim.proxy;

import nexus.io.chat.UniChatClient;
import nexus.io.chat.UniChatRequest;
import nexus.io.chat.UniChatResponse;
import nexus.io.exception.GenerateException;
import nexus.io.manim.utils.LarkBotUtils;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class UniPredictService {

  public UniChatResponse generate(UniChatRequest uniChatRequest) {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
      try {
        return UniChatClient.generate(uniChatRequest);
      } catch (GenerateException e) {
        log.error(e.getMessage(), e);
        String requestJson = e.getRequestBody();
        String responseBody = e.getResponseBody();
        String name = "tio-boot";
        String warningName = "LlmOcrService Failed to request ExchangeToken:" + uniChatRequest.getTaskName();
        LarkBotUtils.sendExcpetion(name, warningName, requestJson, e.getStatusCode(), responseBody, e);
      }
    }
    return null;
  }
}

六、调试与可观测性 ​

在协议自动转换体系中,调试能力尤为重要。

1. 请求级别调试 ​

  • GenerateException.getRequestBody() → 已转换完成的原始平台请求 JSON

2. 响应级别调试 ​

  • UniChatResponse.rawData → 平台原始返回内容

这让“平台不兼容”“字段不被识别”“协议升级导致失败”等问题,都可以在一次请求中定位清楚。


七、自动转换的边界说明 ​

需要明确几点边界条件:

  • 统一字段 ≠ 所有模型都支持 (例如图片、搜索、思考能力)
  • 是否生效取决于目标平台与模型能力
  • domain / groupId / taskId / taskName不会发送给模型,仅用于业务标识与治理

八、 完整的代码 ​

java
  @Test
  public void testChinese() {
    EnvUtils.load();
    MvPromptService mvPromptService = Aop.get(MvPromptService.class);
    MvSummaryQuestionService mvSummaryQuestionService = Aop.get(MvSummaryQuestionService.class);
    PlatformInput platformInput = new PlatformInput(ModelPlatformName.GOOGLE, GoogleModels.GEMINI_2_5_FLASH);
    String systemPrompt = mvPromptService.summary_question_prompt();
    String question = "什么是线性齐次递推";
    String languageRegion = "Chinese (China)";
    String summary = mvSummaryQuestionService.summary(platformInput, systemPrompt, question, languageRegion);
    System.out.println(summary);
  }
java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import nexus.io.chat.PlatformInput;
import nexus.io.chat.UniChatMessage;
import nexus.io.chat.UniChatRequest;
import nexus.io.chat.UniChatResponse;
import nexus.io.consts.ModelPlatformName;
import nexus.io.exchangetoken.ExchangetokenModels;
import nexus.io.jfinal.aop.Aop;
import nexus.io.manim.proxy.UniPredictService;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class MvSummaryQuestionService {

  private MvPromptService mvPromptService = Aop.get(MvPromptService.class);

  public String summary(PlatformInput platformInput, String systemPrompt, String question, String languageRegion) {
    // 2. 调用大模型进行推理
    String prompt = "Input: " + question + ". \nSummary:";
    UniChatMessage user = UniChatMessage.buildUser(prompt);
    List<UniChatMessage> messages = new ArrayList<>();
    messages.add(user);
    messages.add(UniChatMessage.buildUser("The generated content must use the " + languageRegion));

    UniChatRequest uniChatRequest = new UniChatRequest(platformInput);
    uniChatRequest.setSystemPrompt(systemPrompt);
    uniChatRequest.setCacheSystemPrompt(true);
    uniChatRequest.setMessages(messages);

    //uniChatRequest.setApiPrefixUrl("http://127.0.0.1:8080/google/v1beta/models");

    String content = null;
    UniChatResponse uniChatResponse = Aop.get(UniPredictService.class).generate(uniChatRequest);

    content = uniChatResponse.getMessage().getContent();

    // 3. 判断结果并返回
    if ("not_needed".equals(content)) {
      return question;
    }
    return content;
  }
}

九、总结 ​

java-openai 的协议自动转换能力,本质上是:

  • 用一套稳定的业务抽象
  • 吸收所有不稳定的模型协议变化

它带来的直接收益包括:

  • 业务代码平台无关
  • prompt 与消息结构可复用
  • 流式、多模态统一处理
  • 调试、监控、告警高度一致
  • 模型升级与切换成本极低

在多模型时代,这种设计不是“锦上添花”,而是长期可维护系统的基础设施能力。