Obter saída estruturada de agentes
Retorne JSON validado de fluxos de trabalho de agentes usando JSON Schema, Zod ou Pydantic. Obtenha dados estruturados e type-safe após o uso de múltiplas ferramentas.
Saídas estruturadas permitem que você defina a forma exata dos dados que deseja receber de um agente. O agente pode usar qualquer ferramenta necessária para completar a tarefa, e você ainda obtém JSON validado correspondente ao seu schema no final. Defina um JSON Schema para a estrutura que você precisa, e o SDK valida a saída contra ele, re-solicitando em caso de incompatibilidade. Se a validação não for bem-sucedida dentro do limite de tentativas, o resultado é um erro em vez de dados estruturados; veja Tratamento de erros.
Para segurança de tipo completa, use Zod (TypeScript) ou Pydantic (Python) para definir seu schema e obter objetos fortemente tipados.
Por que saídas estruturadas?
Agentes retornam texto livre por padrão, o que funciona para chat, mas não quando você precisa usar a saída programaticamente. Saídas estruturadas fornecem dados tipados que você pode passar diretamente para sua lógica de aplicação, banco de dados ou componentes de UI.
Considere um aplicativo de receitas onde um agente pesquisa a web e traz receitas. Sem saídas estruturadas, você obtém texto livre que precisaria analisar você mesmo. Com saídas estruturadas, você define a forma que deseja e obtém dados tipados que pode usar diretamente em seu aplicativo.
**Biscoitos com Gotas de Chocolate**
Tempo de preparo: 15 minutos | Tempo de cozimento: 10 minutos
Ingredientes:
- 2 1/4 xícaras de farinha de trigo
- 1 xícara de manteiga, amolecida
...
```
Para usar isso em seu aplicativo, você precisaria analisar o título, converter "15 minutos" em um número, separar ingredientes de instruções e lidar com formatação inconsistente entre respostas.
Com saídas estruturadas
{
"name": "Biscoitos com Gotas de Chocolate",
"prep_time_minutes": 15,
"cook_time_minutes": 10,
"ingredients": [
{ "item": "farinha de trigo", "amount": 2.25, "unit": "xícaras" },
{ "item": "manteiga, amolecida", "amount": 1, "unit": "xícara" }
// ...
],
"steps": ["Preaqueça o forno a 375°F", "Misture manteiga e açúcar" /* ... */]
}
Dados tipados que você pode usar diretamente em sua UI.
Início rápido
Para usar saídas estruturadas, defina um JSON Schema descrevendo a forma dos dados que você deseja, depois passe-o para query() via a opção outputFormat (TypeScript) ou output_format (Python). Quando o agente terminar, a mensagem de resultado inclui um campo structured_output com dados validados correspondendo ao seu schema.
O exemplo abaixo pede ao agente para pesquisar Anthropic e retornar o nome da empresa, ano de fundação e sede como saída estruturada.
import { query } from "@anthropic-ai/claude-agent-sdk";
// Define a forma dos dados que você deseja receber
const schema = {
type: "object",
properties: {
company_name: { type: "string" },
founded_year: { type: "number" },
headquarters: { type: "string" }
},
required: ["company_name"]
};
try {
for await (const message of query({
prompt: "Research Anthropic and provide key company information",
options: {
outputFormat: {
type: "json_schema",
schema: schema
}
}
})) {
// A mensagem de resultado contém structured_output com dados validados
if (message.type === "result" && message.subtype === "success" && message.structured_output) {
console.log(message.structured_output);
// { company_name: "Anthropic", founded_year: 2021, headquarters: "San Francisco, CA" }
}
}
} catch (error) {
// Uma query() de uma única tentativa lança um erro após gerar um resultado de erro, como
// error_max_structured_output_retries; veja a seção Tratamento de erros.
console.error(`Session ended with an error: ${error}`);
}
import asyncio
from claude_agent_sdk import query, ClaudeAgentOptions, ResultMessage
# Define a forma dos dados que você deseja receber
schema = {
"type": "object",
"properties": {
"company_name": {"type": "string"},
"founded_year": {"type": "number"},
"headquarters": {"type": "string"},
},
"required": ["company_name"],
}
async def main():
try:
async for message in query(
prompt="Research Anthropic and provide key company information",
options=ClaudeAgentOptions(
output_format={"type": "json_schema", "schema": schema}
),
):
# A mensagem de resultado contém structured_output com dados validados
if isinstance(message, ResultMessage) and message.structured_output:
print(message.structured_output)
# {'company_name': 'Anthropic', 'founded_year': 2021, 'headquarters': 'San Francisco, CA'}
except Exception as error:
# Uma query() de uma única tentativa lança um erro após gerar um resultado de erro, como
# error_max_structured_output_retries; veja a seção Tratamento de erros.
print(f"Session ended with an error: {error}")
asyncio.run(main())
Schemas type-safe com Zod e Pydantic
Em vez de escrever JSON Schema manualmente, você pode usar Zod (TypeScript) ou Pydantic (Python) para definir seu schema. Essas bibliotecas geram o JSON Schema para você e permitem que você analise a resposta em um objeto totalmente tipado que você pode usar em todo seu codebase com autocomplete e verificação de tipo.
O exemplo abaixo define um schema para um plano de implementação de recurso com um resumo, lista de etapas (cada uma com nível de complexidade) e riscos potenciais. O agente planeja o recurso e retorna um objeto FeaturePlan tipado. Você pode então acessar propriedades como plan.summary e iterar sobre plan.steps com segurança de tipo completa.
O SDK valida schemas com JSON Schema draft-07, portanto schemas que declaram uma versão mais recente são rejeitados. Zod tem como alvo draft 2020-12 por padrão, então passe target: "draft-7" ao converter seu schema.
import { z } from "zod";
import { query } from "@anthropic-ai/claude-agent-sdk";
// Define schema com Zod
const FeaturePlan = z.object({
feature_name: z.string(),
summary: z.string(),
steps: z.array(
z.object({
step_number: z.number(),
description: z.string(),
estimated_complexity: z.enum(["low", "medium", "high"])
})
),
risks: z.array(z.string())
});
type FeaturePlan = z.infer<typeof FeaturePlan>;
// Converta para JSON Schema usando o alvo draft-07 que o SDK espera
const schema = z.toJSONSchema(FeaturePlan, { target: "draft-7" });
// Use em query
try {
for await (const message of query({
prompt:
"Plan how to add dark mode support to a React app. Break it into implementation steps.",
options: {
outputFormat: {
type: "json_schema",
schema: schema
}
}
})) {
if (message.type === "result" && message.subtype === "success" && message.structured_output) {
// Valide e obtenha resultado totalmente tipado
const parsed = FeaturePlan.safeParse(message.structured_output);
if (parsed.success) {
const plan: FeaturePlan = parsed.data;
console.log(`Feature: ${plan.feature_name}`);
console.log(`Summary: ${plan.summary}`);
plan.steps.forEach((step) => {
console.log(`${step.step_number}. [${step.estimated_complexity}] ${step.description}`);
});
}
}
}
} catch (error) {
// A single-shot query() throws after yielding an error result, such as
// error_max_structured_output_retries; see the Error handling section.
console.error(`Session ended with an error: ${error}`);
}
import asyncio
from pydantic import BaseModel
from claude_agent_sdk import query, ClaudeAgentOptions, ResultMessage
class Step(BaseModel):
step_number: int
description: str
estimated_complexity: str # 'low', 'medium', 'high'
class FeaturePlan(BaseModel):
feature_name: str
summary: str
steps: list[Step]
risks: list[str]
async def main():
try:
async for message in query(
prompt="Plan how to add dark mode support to a React app. Break it into implementation steps.",
options=ClaudeAgentOptions(
output_format={
"type": "json_schema",
"schema": FeaturePlan.model_json_schema(),
}
),
):
if isinstance(message, ResultMessage) and message.structured_output:
# Valide e obtenha resultado totalmente tipado
plan = FeaturePlan.model_validate(message.structured_output)
print(f"Feature: {plan.feature_name}")
print(f"Summary: {plan.summary}")
for step in plan.steps:
print(
f"{step.step_number}. [{step.estimated_complexity}] {step.description}"
)
except Exception as error:
# A single-shot query() raises after yielding an error result, such as
# error_max_structured_output_retries; see the Error handling section.
print(f"Session ended with an error: {error}")
asyncio.run(main())
Configuração do formato de saída
A opção outputFormat (TypeScript) ou output_format (Python) aceita um objeto com:
type: Defina como"json_schema"para saídas estruturadasschema: Um objeto JSON Schema definindo sua estrutura de saída. Você pode gerar isso a partir de um schema Zod comz.toJSONSchema(schema, { target: "draft-7" })ou um modelo Pydantic com.model_json_schema()
O SDK suporta recursos padrão de JSON Schema, incluindo todos os tipos básicos (object, array, string, number, boolean, null), enum, const, required, objetos aninhados e definições $ref. Para a lista completa de recursos suportados e limitações, veja Limitações de JSON Schema.
Um schema que não é um JSON Schema válido falha na execução na inicialização com um erro nomeando o problema. Antes da v2.1.205, um schema inválido era silenciosamente ignorado e o agente retornava texto não estruturado.
A palavra-chave format, como "format": "email", é aceita como uma anotação e não é aplicada pelo validador do SDK. Antes da v2.1.205, qualquer schema contendo format era tratado como inválido.
Exemplo: agente de rastreamento de TODO
Este exemplo demonstra como saídas estruturadas funcionam com uso de ferramentas em múltiplas etapas. O agente precisa encontrar comentários TODO no codebase, depois procurar informações de git blame para cada um. Ele decide autonomamente quais ferramentas usar (Grep para pesquisar, Bash para executar comandos git) e combina os resultados em uma única resposta estruturada.
O schema inclui campos opcionais (author e date) já que informações de git blame podem não estar disponíveis para todos os arquivos. O agente preenche o que consegue encontrar e omite o resto.
import { query } from "@anthropic-ai/claude-agent-sdk";
// Define estrutura para extração de TODO
const todoSchema = {
type: "object",
properties: {
todos: {
type: "array",
items: {
type: "object",
properties: {
text: { type: "string" },
file: { type: "string" },
line: { type: "number" },
author: { type: "string" },
date: { type: "string" }
},
required: ["text", "file", "line"]
}
},
total_count: { type: "number" }
},
required: ["todos", "total_count"]
};
// Agente usa Grep para encontrar TODOs, Bash para obter informações de git blame
try {
for await (const message of query({
prompt: "Find all TODO comments in this codebase and identify who added them",
options: {
outputFormat: {
type: "json_schema",
schema: todoSchema
}
}
})) {
if (message.type === "result" && message.subtype === "success" && message.structured_output) {
const data = message.structured_output as { total_count: number; todos: Array<{ file: string; line: number; text: string; author?: string; date?: string }> };
console.log(`Found ${data.total_count} TODOs`);
data.todos.forEach((todo) => {
console.log(`${todo.file}:${todo.line} - ${todo.text}`);
if (todo.author) {
console.log(` Added by ${todo.author} on ${todo.date}`);
}
});
}
}
} catch (error) {
// Uma query() de uma única tentativa lança um erro após gerar um resultado de erro, como
// error_max_structured_output_retries; veja a seção Tratamento de erros.
console.error(`Session ended with an error: ${error}`);
}
import asyncio
from claude_agent_sdk import query, ClaudeAgentOptions, ResultMessage
# Define estrutura para extração de TODO
todo_schema = {
"type": "object",
"properties": {
"todos": {
"type": "array",
"items": {
"type": "object",
"properties": {
"text": {"type": "string"},
"file": {"type": "string"},
"line": {"type": "number"},
"author": {"type": "string"},
"date": {"type": "string"},
},
"required": ["text", "file", "line"],
},
},
"total_count": {"type": "number"},
},
"required": ["todos", "total_count"],
}
async def main():
# Agente usa Grep para encontrar TODOs, Bash para obter informações de git blame
try:
async for message in query(
prompt="Find all TODO comments in this codebase and identify who added them",
options=ClaudeAgentOptions(
output_format={"type": "json_schema", "schema": todo_schema}
),
):
if isinstance(message, ResultMessage) and message.structured_output:
data = message.structured_output
print(f"Found {data['total_count']} TODOs")
for todo in data["todos"]:
print(f"{todo['file']}:{todo['line']} - {todo['text']}")
if "author" in todo:
print(f" Added by {todo['author']} on {todo['date']}")
except Exception as error:
# Uma query() de uma única tentativa lança um erro após gerar um resultado de erro, como
# error_max_structured_output_retries; veja a seção Tratamento de erros.
print(f"Session ended with an error: {error}")
asyncio.run(main())
Tratamento de erros
A geração de saída estruturada pode falhar quando o agente não consegue produzir JSON válido correspondendo ao seu schema. Isso normalmente acontece quando o schema é muito complexo para a tarefa, a tarefa em si é ambígua, ou o agente atinge seu limite de tentativas tentando corrigir erros de validação. Também pode acontecer sem nenhuma falha de validação: um fallback de modelo pode retratar uma saída já concluída no meio do fluxo, e se nenhuma tentativa bem-sucedida a substituir, a execução termina com o mesmo erro. Verifique a lista errors na mensagem de resultado para distinguir as duas causas antes de depurar seu schema.
Quando um erro ocorre, a mensagem de resultado tem um subtype indicando o que deu errado:
| Subtype | Significado |
|---|---|
success |
Saída foi gerada e validada com sucesso |
error_max_structured_output_retries |
Nenhuma saída válida sobreviveu após múltiplas tentativas (falhas de validação, ou uma retração de fallback de modelo sem tentativa bem-sucedida) |
Um resultado também pode terminar com subtype success mas sem valor structured_output, por exemplo quando a execução é concluída sem o agente produzir uma saída estruturada. Trate esse caso como uma falha também. A entrada de troubleshooting structured_output is None but the result says success cobre esse caso. O exemplo abaixo trata um resultado como bem-sucedido apenas quando o subtype é success e structured_output está presente, e trata todos os outros resultados como uma falha:
import { query } from "@anthropic-ai/claude-agent-sdk";
const contactSchema = {
type: "object",
properties: {
name: { type: "string" },
email: { type: "string" }
},
required: ["name"]
};
try {
for await (const msg of query({
prompt: "Extract contact info from the document",
options: {
outputFormat: {
type: "json_schema",
schema: contactSchema
}
}
})) {
if (msg.type === "result") {
if (msg.subtype === "success" && msg.structured_output) {
// Use the validated output
console.log(msg.structured_output);
} else if (msg.subtype === "error_max_structured_output_retries") {
console.error("Could not produce valid output");
} else {
console.error("Run ended without a structured output");
}
}
}
} catch (error) {
// A single-shot query() throws after yielding an error result. If the
// failure was an error result, the error subtype branches above have
// already run; connection or process failures yield no result message.
console.log(`Session ended with an error: ${error}`);
}
import asyncio
from claude_agent_sdk import query, ClaudeAgentOptions, ResultMessage
contact_schema = {
"type": "object",
"properties": {
"name": {"type": "string"},
"email": {"type": "string"},
},
"required": ["name"],
}
async def main():
try:
async for message in query(
prompt="Extract contact info from the document",
options=ClaudeAgentOptions(
output_format={"type": "json_schema", "schema": contact_schema}
),
):
if isinstance(message, ResultMessage):
if message.subtype == "success" and message.structured_output:
# Use the validated output
print(message.structured_output)
elif message.subtype == "error_max_structured_output_retries":
print("Could not produce valid output")
else:
print("Run ended without a structured output")
except Exception as error:
# A single-shot query() raises after yielding an error result. If the
# failure was an error result, the error subtype branches above have
# already run; connection or process failures yield no result message.
print(f"Session ended with an error: {error}")
asyncio.run(main())
Dicas para evitar erros:
- Mantenha schemas focados. Schemas profundamente aninhados com muitos campos obrigatórios são mais difíceis de satisfazer. Comece simples e adicione complexidade conforme necessário.
- Corresponda schema à tarefa. Se a tarefa pode não ter todas as informações que seu schema requer, torne esses campos opcionais.
- Use prompts claros. Prompts ambíguos dificultam para o agente saber qual saída produzir.
Recursos relacionados
- Documentação de JSON Schema: aprenda sintaxe de JSON Schema para definir schemas complexos com objetos aninhados, arrays, enums e restrições de validação
- Saídas Estruturadas da API: use saídas estruturadas com a API Claude diretamente para solicitações de turno único sem uso de ferramentas
- Ferramentas personalizadas: dê ao seu agente ferramentas personalizadas para chamar durante a execução antes de retornar saída estruturada