小米带你玩转LangChain4j:向量化存储与智能查询实战分享

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大家好,我是你们活力满满、热爱分享技术的31岁小米!最近,我在搞一个超酷的项目,玩转了LangChain4j的向量化与向量库存储,顿时感觉知识点串起来,简直开挂!所以,今天我用讲故事的方式给大家拆解,带你从Embedding模型原理入门,到用LangChain4j配合Qdrant做高效向量检索,通通不放过!

Embedding模型简介

在自然语言处理(NLP)领域,向量化的概念并不新鲜。说白了,就是把文本转换成机器能理解的“数字串”。这背后的黑科技就是Embedding模型

1、工作原理

大家有没有想过,我们平时说的话、写的字,对于计算机来说,根本就是一串乱码。为了让机器理解我们的语言,Embedding模型就出场了。它的核心工作就是:

“把离散的文本数据映射到连续的向量空间中。”

举个栗子吧:

假设我们有两个词——“苹果”和“香蕉”。在Embedding模型的帮助下,这两个词可以被转化成两个向量,如:

  • 苹果:[0.1, 0.8, 0.3, 0.5]
  • 香蕉:[0.2, 0.7, 0.4, 0.5]

看出什么了吗?没错,这两个向量非常相似,因为苹果和香蕉在“食物”这个概念上有相似性!Embedding模型就是通过捕捉文本之间的语义联系,生成具有一定语义距离的向量。

2、优点

  • 语义相似性: 能够捕捉语义上相近的词汇之间的关系。
  • 高效检索: 向量化后的数据便于在大规模文本中进行快速检索。
  • 模型兼容性: 大部分现代深度学习模型都能轻松加载Embedding向量。

是不是有种“神奇魔法”的感觉?不要急,这才只是个开头。

LangChain支持的向量数据库有哪些?

咱们讲了Embedding,但光有向量没地方存可不行,得靠向量数据库来管理和检索!

LangChain4j这个大佬框架,内置支持多种向量数据库,常见的有:

在这些数据库中,我个人比较喜欢Qdrant,因为它具有超高的性能和灵活的过滤能力。接下来,我们就看看如何使用OpenAI的Embedding模型生成向量并存入Qdrant。

使用OpenAI的Embedding模型进行文本向量化

LangChain4j里集成了调用OpenAI Embedding的接口,这一步超级简单。

关键点:

  • API密钥:记得替换为你自己的OpenAI API密钥。
  • 依赖:需要引入LangChain4j库,可以在Maven或Gradle中添加相关依赖。
  • 返回类型:注意,Java中的向量通常用List表示。

Qdrant向量库存储

接下来,我们要把生成的向量存入Qdrant中。在Qdrant中,我们可以这样存储向量:

关键点:

  • Qdrant客户端初始化:连接到本地Qdrant实例,默认端口是6333
  • 创建集合:要创建一个新的向量集合,需要指定集合名称向量维度距离度量(比如Cosine)。
  • 数据插入:使用PointStruct结构体,将向量和相关的文本一起存入Qdrant。
  • 依赖管理:确保在你的Maven或Gradle项目中添加Qdrant Java SDK的依赖。

集成LangChain4j与Qdrant

和Python版本类似,我们可以通过以下方式将向量存入Qdrant:

大家是不是感觉友好很多?LangChain4j让向量化存储变得如此轻松!

向量查询与过滤

最后,我们来尝试检索存入的向量:

关键点:

  • 初始化:确保Qdrant客户端连接到正确的主机和端口。
  • 查询构建:使用SearchRequest.builder()构建查询请求,指定查询向量和结果数量。
  • 结果处理:SearchResponse会返回匹配的向量和相关的payload信息。

依赖管理

在你的Maven项目中添加Qdrant Java SDK的依赖,例如:

Qdrant不仅可以根据相似性进行检索,还可以进行条件过滤。假设我们要查找包含“水果”关键字的相似文本:

关键点:

  • Filter构建:使用Filter.builder()创建复杂的过滤条件,这里是基于文本字段的精确匹配。
  • MatchFilter:在Java中,MatchFilter用于指定具体的匹配条件,相当于Python中的{"key": "text", "match": {"value": "水果"}}。
  • 结果处理:SearchResponse会返回符合过滤条件的向量和关联的payload信息。

这样就能轻松搞定复杂场景的查询啦!

END

今天我们一起探讨了Embedding模型LangChain的向量数据库支持,还亲自体验了使用OpenAI生成向量并存入Qdrant的全过程。是不是一下子感觉向量化不再那么遥远?

如果你有任何问题或者疑惑,记得留言和我互动哦!我们下期继续探索更多有趣的技术,一起加油吧!

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