GPT Structured Outputs 是 OpenAI 推出的一项功能，它允许模型以结构化的格式（如 JSON）输出数据，确保输出符合预定义的 schema（模式）。

核心特点

1. 类型安全

• 确保输出数据符合指定的数据类型（字符串、数字、布尔值、数组、对象等）
• 避免模型生成不符合预期的数据格式

2. Schema 定义

使用 JSON Schema 来定义输出结构，例如：

{
  "type": "object",
  "properties": {
    "name": { "type": "string" },
    "age": { "type": "number" },
    "email": { "type": "string", "format": "email" }
  },
  "required": ["name", "age"]
}

3. 可靠性提升

• 传统方式：模型可能生成格式不正确的 JSON
• Structured Outputs：保证输出 100% 符合 schema

使用方式

方式一：通过 API 参数

from openai import OpenAI

client = OpenAI()

response = client.chat.completions.create(
    model="gpt-4o",
    messages=[
        {"role": "user", "content": "提取用户信息"}
    ],
    response_format={
        "type": "json_schema",
        "json_schema": {
            "name": "user_info",
            "strict": True,
            "schema": {
                "type": "object",
                "properties": {
                    "name": {"type": "string"},
                    "age": {"type": "number"}
                },
                "required": ["name", "age"]
            }
        }
    }
)

方式二：通过 Function Calling

tools = [{
    "type": "function",
    "function": {
        "name": "extract_user_info",
        "parameters": {
            "type": "object",
            "properties": {
                "name": {"type": "string"},
                "age": {"type": "number"}
            },
            "required": ["name", "age"]
        }
    }
}]

应用场景

1. 数据提取：从非结构化文本中提取结构化信息
2. API 调用：生成符合 API 要求的参数
3. 表单填充：自动填写表单数据
4. 数据分析：将自然语言转换为结构化数据
5. 代码生成：生成符合特定格式的配置文件

优势

• ✅ 零错误率：保证输出完全符合 schema
• ✅ 减少后处理：无需额外的解析和验证逻辑
• ✅ 提高开发效率：简化集成流程
• ✅ 更好的类型安全：与 TypeScript 等类型系统良好配合

支持的模型

• GPT-4o
• GPT-4o-mini
• GPT-4-turbo
• 其他支持的新版本模型

GPT Structured Outputs 特别适合需要可靠、可预测数据格式的应用场景，大大降低了将 AI 集成到生产系统的复杂度。