Spring Boot + OpenAI 构建基于RAG的智能问答系统

一、技术架构设计

1.1 系统架构图

[前端]
  │
  ▼ (HTTP/REST)
[Spring Boot Controller]
  │
  ▼ (Service Call)
[问答处理服务层]
  ├─▶ [知识库检索模块] ──▶ [向量数据库]
  └─▶ [OpenAI集成模块] ──▶ [OpenAI API]
  │
  ▼
[结果组装与返回]

1.2 技术选型

组件 技术栈 版本要求
后端框架 Spring Boot 3.2.0+
向量数据库 PostgreSQL + pgvector 15.0+
文本嵌入 OpenAI text-embedding ada-002
大语言模型 OpenAI GPT-4 gpt-4-turbo
文档解析 Apache Tika 2.9.0
缓存
<think>嗯,用户的问题是关于在Spring AI中集成Milvus向量数据库实现RAG应用。用户可能正在开发一个智能问答系统,需要结合检索和生成能力,处理复杂的自然语言查询。从技术角度看,RAG系统的核心是向量数据库的高效检索能力。Milvus作为高性能开源向量数据库特别适合这个场景。用户可能关注的是具体实现步骤和最佳实践,而不仅仅是理论概念。 用户提供的引用材料提到SpringAI对Milvus的集成支持,这应该是实现的关键。需要重点说明如何配置MilvusVectorStore,以及如何将其与DeepSeek等大语言模型衔接。用户可能遇到的实际问题包括:向量索引的构建效率、相似度检索的精度、以及如何将检索结果无缝融入生成过程。考虑到用户的技术背景,回复应该包含具体代码示例和配置细节,但也要解释清楚底层原理。比如要强调Milvus的ANN索引对海量向量的快速检索能力,以及如何通过SpringAI的模板机制简化RAG流程。 在安全方面,需要提醒用户注意敏感数据的向量化存储风险,建议在生产环境启用Milvus的访问控制。性能优化点也很重要,比如批量写入向量时的参数调优。最后生成的问题要覆盖用户可能遇到的延伸需求,包括部署方案的选择(单机还是集群)、处理多模态数据的可能性,以及如何评估RAG系统的效果。这些问题都源于实际开发中常见的痛点。</think>在Spring AI中集成Milvus实现RAG应用需遵循以下步骤,核心流程清晰可靠: ### 一、环境准备 1. **依赖配置** 在`pom.xml`添加关键依赖: ```xml <dependency> <groupId>org.springframework.ai</groupId> <artifactId>spring-ai-milvus-store-spring-boot-starter</artifactId> <version>0.8.1</version> <!-- 使用最新版本 --> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.ai</groupId> <artifactId>spring-ai-openai-spring-boot-starter</artifactId> <!-- 以DeepSeek替换为例 --> </dependency> ``` 2. **Milvus部署** 通过Docker快速启动: ```bash docker run -d --name milvus -p 19530:19530 milvusdb/milvus:v2.3.0 ``` ### 二、核心配置 在`application.yml`配置连接: ```yaml spring: ai: vectorstore: milvus: uri: http://localhost:19530 collection-name: rag_docs embedding-dimension: 768 # 需匹配嵌入模型维度 auto-schema: true # 自动创建集合 ``` ### 三、实现RAG工作流 ```java @Component public class RAGService { @Autowired private VectorStore vectorStore; // 自动注入MilvusVectorStore @Autowired private ChatClient chatClient; // 配置DeepSeek模型 public String answerQuestion(String question) { // 1. 检索相关文档 List<Document> docs = vectorStore.similaritySearch(question); // 2. 构建提示词 String context = docs.stream() .map(Doc::getContent) .collect(Collectors.joining("\n")); Prompt prompt = new Prompt(""" 基于以下上下文: {{context}} 回答:{{question}} """, Map.of("context", context, "question", question)); // 3. 调用大模型生成 return chatClient.call(prompt).getResult().getOutput().getContent(); } } ``` ### 四、数据嵌入与存储 ```java @Bean CommandLineRunner initData(EmbeddingClient embeddingClient, VectorStore vectorStore) { return args -> { List<Document> documents = List.of( new Document("Spring AI支持多种向量数据库"), new Document("Milvus擅长处理亿级向量数据") ); // 自动生成嵌入向量并存储 vectorStore.add(documents); }; } ``` ### 关键优化点 1. **索引配置** 在`application.yml`添加性能参数: ```yaml spring: ai: vectorstore: milvus: index-type: IVF_FLAT metric-type: COSINE index-params: nlist=128 search-params: nprobe=16 ``` 2. **异步写入** 使用`@Async`提升吞吐量: ```java @Async public void addDocumentsAsync(List<Document> docs) { vectorStore.add(docs); } ``` ### 典型应用场景 1. 企业知识库问答系统 2. 法律条文精准检索 3. 医疗诊断辅助决策 4. 学术文献分析工具[^1] > **注意**:实际部署时需调整 > - 嵌入模型选择:推荐`text-embedding-3-small` > - Milvus集群配置:通过`milvus.uri`指向集群地址 > - 数据分片策略:百万级以上数据需配置`partition-key`
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