Spring AI ectorStore的使用流程

 更新时间:2025年03月19日 14:11:27   作者:王小工  
SpringAI中的VectorStore是一种用于存储和检索高维向量数据的数据库或存储解决方案,它在AI应用中发挥着至关重要的作用,本文给大家介绍Spring AI ectorStore的使用流程,感兴趣的朋友一起看看吧

Spring AI中的VectorStore是一种用于存储和检索高维向量数据的数据库或存储解决方案,它在AI应用中扮演着至关重要的角色。以下是对Spring AI VectorStore的详细解析:

一、VectorStore的基本概念

定义:VectorStore特别适用于处理那些经过嵌入模型转化后的数据。在VectorStore中,查询与传统关系数据库不同,它执行的是相似性搜索,而非精确匹配。当给定向量作为查询时,它会返回与查询向量“相似”的向量。
应用场景:VectorStore主要用于将数据与AI模型集成。它存储并支持对这些向量的相似性搜索,为AI模型提供丰富的上下文信息,从而实现更精确、更智能的回复。这种技术被称为检索增强生成(Retrieval Augmented Generation,RAG)。

二、VectorStore的核心接口

Spring AI框架通过VectorStore接口为向量数据库交互提供了抽象化的API。VectorStore接口定义了以下核心操作:

  • 添加文档:void add(List documents),将文档添加到向量数据库中。
  • 删除文档:Optional delete(List idList),从向量数据库中删除指定ID的文档。
  • 相似性搜索
    • List similaritySearch(String query),根据查询字符串进行相似性搜索,返回相似的文档列表。
    • List similaritySearch(SearchRequest request),根据SearchRequest对象进行更复杂的相似性搜索。其中,SearchRequest对象允许开发者微调相似性搜索的参数,如指定要返回的相似文档的最大数量(topK)、相似度阈值(threshold)以及基于元数据的过滤表达式(filterExpression)。

三、VectorStore的使用流程

  • 数据准备:在将文档存储到向量数据库之前,需要先将文档内容转换为向量嵌入。Spring AI框架支持多种嵌入模型,如Word2Vec、GLoVE、BERT以及OpenAI的text-embedding-ada-002等。开发者可以根据自己的需求选择合适的嵌入模型。
  • 文档嵌入:利用Spring AI框架提供的EmbeddingClient将文档转换为向量嵌入。存储到VectorStore:将转换后的向量嵌入存储到VectorStore中。
  • 相似性搜索:当用户发起查询时,Spring AI框架会自动将查询字符串转换为向量,并在VectorStore中执行相似性搜索,返回与查询向量最相似的文档列表。
  • AI模型处理:将这些相似的文档作为用户问题的上下文信息,与用户的查询一起发送到AI模型中进行处理,从而实现更精确、更智能的回复。

四、Spring AI与VectorStore的集成案例

以基于Spring AI框架的聊天机器人项目为例,该项目需要实现根据用户提供的文档数据进行回复的功能。由于对话有最大Token的限制,无法直接将所有的数据发给AI模型进行处理。因此,决定采用数据向量化的方式,将文档数据存储到VectorStore中,并在用户发起对话之前从VectorStore中检索一组相似的文档作为上下文信息。具体实现步骤如下:

  • 引入依赖:在项目的pom.xml文件中引入Spring AI框架以及向量数据库相关的依赖。
  • 配置VectorStore:在application.properties或application.yml文件中配置VectorStore的连接信息以及嵌入模型等参数。
  • 创建文档嵌入服务:利用Spring AI框架提供的EmbeddingClient将文档转换为向量嵌入,并存储到VectorStore中。
  • 实现相似性搜索:在用户发起对话之前,从VectorStore中检索一组相似的文档作为上下文信息。
  • 整合AI模型:将检索到的上下文信息与用户的查询一起发送到AI模型中进行处理,并返回处理结果给用户。

五、VectorStore&ES8

1、添加依赖

首先,在Spring Boot项目的构建文件中(如pom.xml对于Maven项目,或build.gradle对于Gradle项目)添加Elasticsearch客户端的依赖。由于Spring AI框架可能不直接支持Elasticsearch作为VectorStore,需要使用Elasticsearch的Java客户端库来与Elasticsearch进行交互。

<!-- Maven 示例 -->
<dependency>
            <groupId>org.springframework.ai</groupId>
            <artifactId>spring-ai-elasticsearch-store</artifactId>
            <version>${spring-ai.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.ai</groupId>
            <artifactId>spring-ai-elasticsearch-store-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>${spring-ai.version}</version>
        </dependency>

2、配置Elasticsearch连接

在Spring Boot的配置文件中(如application.properties或application.yml),配置Elasticsearch的连接信息,包括集群地址、端口和可能的认证信息。

spring:
  profiles:
    active: druid
  elasticsearch:
    uris: http://127.0.0.1:9200/      #请改成自己的路径
  ai:
    ollama:
      base-url: http://localhost:11434
      embedding:
        model: llama3.2
    vectorstore:
      elasticsearch:
        initialize-schema: true         #请不要修改此配置
        index-name: zixiai           #这是 zixiai 默认的索引,请不要修改或删除
        dimensions: 2048                #不要修改这个配置,与具体大模型本身的维度参数有关系
        similarity: cosine
        batching-strategy: TOKEN_COUNT 

3、业务代码

    @Override
    public String embed(String msg, Set<String> fileIds) {
        log.debug("embedding... {}", msg);
        Set<String> finalFileIds = (fileIds == null) ? new HashSet<>() : fileIds;
        List<Document> st = vectorStore.similaritySearch(SearchRequest.builder().query(msg).topK(5).build());
//                .similaritySearch(SearchRequest.query(msg).withTopK(5));
        // 首先查询向量库
        String promptContent = null;
        if (!CollectionUtils.isEmpty(st)) {
            promptContent = st.stream()
                    .filter(doc -> {
                        if (CollectionUtils.isEmpty(finalFileIds)) {
                            return true;
                        }
                        Object fileIdObject = doc.getMetadata().get("file_id");
                        String docFileId = fileIdObject != null ? fileIdObject.toString() : null;
                        return finalFileIds.contains(docFileId);
                    })
                    .map(Document::getText)
                    .filter(StringUtils::hasText)
                    .collect(Collectors.joining(" "));
        }
        // 确保 promptContent 不为空
        if (!StringUtils.hasText(promptContent)) {
            promptContent = "No information found in the database.";
        }
        log.debug("Prompt content: {}", promptContent);
        return chatClient
                .prompt(promptContent)
                .user(msg)
                .call()
                .content();
    }

详细样例代码样例

综上所述,Spring AI中的
VectorStore为开发者提供了高效、灵活的向量数据存储与检索解决方案。通过集成VectorStore,开发者可以轻松实现AI应用中的相似性搜索功能,从而提升应用的智能化水平和用户体验。

到此这篇关于Spring AI ectorStore的文章就介绍到这了,更多相关Spring AI ectorStore内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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