Microsoft.Extensions.AI 中 Ollama 结构化 JSON 输出的实现解析
2025-06-27 13:28:38作者:沈韬淼Beryl
在人工智能应用开发中,结构化输出对于确保模型返回数据的可预测性和可用性至关重要。Microsoft.Extensions.AI 作为 .NET 生态中的人工智能扩展库,近期针对 Ollama 模型服务新增了对结构化 JSON 输出的支持。
结构化输出的技术背景
结构化输出允许开发者预先定义返回数据的格式和类型约束,确保语言模型的响应符合预期的数据结构。Ollama 最新版本引入的这项功能通过 JSON Schema 规范来实现,开发者可以指定:
- 输出对象的属性及其数据类型
- 数组元素的类型约束
- 必填字段的验证规则
Microsoft.Extensions.AI 的实现机制
该库通过 ChatResponseFormat 枚举和辅助方法提供了三种输出格式控制方式:
- 文本格式:基础的文本响应
- 自由JSON格式:不限定结构的JSON响应
- 结构化JSON格式:通过
ForJsonSchema方法指定严格的JSON Schema约束
核心实现类 OllamaChatClient 需要将这些格式要求转换为 Ollama API 能够理解的请求参数。对于结构化输出,需要将 .NET 类型定义转换为标准的 JSON Schema 描述。
实际应用示例
开发者可以通过以下方式使用结构化输出功能:
var schema = AIJsonUtilities.GenerateSchema(typeof(CountryInfo));
var options = new ChatOptions
{
ResponseFormat = ChatResponseFormat.ForJsonSchema(schema)
};
其中 CountryInfo 是定义预期结构的 DTO 类:
public class CountryInfo
{
public string Name { get; set; }
public string Capital { get; set; }
public List<string> Languages { get; set; }
}
技术实现要点
- 类型转换:利用 System.Text.Json 的反射能力自动生成 JSON Schema
- 请求构造:将 Schema 转换为 Ollama API 要求的格式参数
- 响应验证:确保返回数据符合预定结构
最佳实践建议
- 对于简单场景,直接使用
ResponseFormat.Json即可 - 需要严格数据契约时,采用结构化输出
- 考虑为常用数据结构创建可复用的 Schema 定义
- 在 API 边界处验证模型输出,确保系统健壮性
这项功能的加入显著提升了 .NET 应用与 Ollama 模型集成的可靠性和开发效率,特别是在需要强类型数据的业务场景中。
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