手把手教学:SpringBoot整合LangChain4j实现知识库RAG检索

大模型应用开发专栏

(一)手把手教学:LangChain4j实现Java与AI大模型深度对话
(二)Windows搭建AI大模型应用开发环境以及踩过的坑
(三)Windows搭建AI大模型应用开发环境 - 向量数据库pgvector
(四)手把手教学:SpringBoot+LangChain4j实战全攻略
(五)手把手教学:SpringBoot整合LangChain4j实现知识库RAG检索
(六)手把手教学:SpringBoot + MCP + Cherry Studio

一、RAG

1、什么是RAG:


检索增强生成(Retrieval-augmented Generation)

1. 基础大模型的局限性

  • 知识时效性差‌:依赖公开数据训练,存在周期性更新延迟,难以覆盖快速变化领域(如科技、金融)的新概念或实时信息。
  • 业务适配不足‌:无法直接访问企业内部分散的非结构化数据(如文本、Word、HTML、数据库等),导致对特定业务场景的理解受限。

2. 传统方案(函数调用/系统消息)的瓶颈

  • 信息承载有限‌:仅能处理少量简单查询,无法支持大规模业务知识的整合与调用。

3. RAG的核心价值

  • 动态知识库外接‌:通过对接结构化业务知识库(如产品手册、客户案例、服务政策),实时检索精准信息,供大模型结合自身推理能力生成专业回答。
  • 场景应用示例‌:
    企业客服场景中,通用模型结合知识库,可基于产品详情、政策条款等内部数据生成针对性回复,提升准确性和服务效率

2、RAG工作流程

于文档的检索增强生成有两个阶段。在第一阶段,文档会被处理并安装到数据库中,通常是向量数据库。第二阶段则是如下所示的数据检索:

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让我们来了解一下这些步骤是什么,然后看看下面你可以学习哪些课程来掌握它们。解释会比较简要,你可以通过学习课程来了解更多内容!

l 提取:文档有各种各样的文件格式(如.doc、.pdf 等),并且包含各种数据格式(文本、表格、图像、视频)。这些都必须被提取出来,并转换为可被后续阶段处理的格式。

l 分块:文本数据会被分解成更小的块 —— 这个过程被巧妙地命名为 “分块”。

l 嵌入:将一个文本块转换为一个代表文本含义的 “密集向量”。

l 加载:将嵌入向量和原始数据添加到数据库中。

l 数据库:数据库将为嵌入向量和数据提供存储功能。由于嵌入向量的存在,通常会使用向量数据库,但图数据库和传统数据库也会被用到。

l 查询嵌入:使用相同的嵌入模型将查询转换为密集向量。

l 检索:存储的向量和查询向量都代表含义,所以检索就是找到数据库中与查询向量 “最接近” 的 k 个条目的过程。这里面有很多细节!k 个结果会被提供给大型语言模型,它会利用这些结果形成一个 “增强” 后的回复。

3、嵌入模型(Embedding Model)

Embedding是一种将离散的非结构化数据(如文本中的单词、句子或文档)转换为连续向量的技术。

在自然语言处理(NLP)领域,Embedding通常用于将文本映射为固定长度的实数向量,以便计算机能够更好地处理和理解这些数据。每个单词或句子都可以用一个包含其语义信息的向量来表示。

Embedding常用于将文本数据映射为固定长度的实数向量,从而使计算机能够更好地处理和理解这些数据。每个单词或句子都可以用一个包含其语义信息的实数向量来表示。

  • 将文本转成一组浮点数:每个下标 i,对应一个维度。
  • 整个数组对应一个多维空间的一个点,即文本向量,又叫 Embeddings。
  • 向量之间可以计算距离,距离远近对应 语义相似度 大小。

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二、RAG基于pgVector作为向量数据库的实战

1、向量数据库



对于向量模型生成出来的向量,我们可以持久化到向量数据库,并且能利用向量数据库来计算两个向量之间的相似度,或者根据一个向量查找跟这个向量最相似的向量。 在LangChain4j中,EmbeddingStore表示向量数据库,它有支持20+ 嵌入模型:

<
Embedding Store Storing Metadata Filtering by Metadata Removing Embeddings
In-memory
Astra DB

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