LangChain 入门实战：构建你的第一个企业级文档问答系统（RAG 模式），大模型入门到精通，收藏这篇就足够了！

原创于 2025-11-19 14:47:16 发布 · 928 阅读

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#人工智能 #机器学习 #prompt #LLM #python #langchain #自然语言处理

RAG 不是在构建“问答系统”，而是在构建“企业知识的对话式访问层”。

一、为什么需要 RAG？

尽管大语言模型（LLM）如 GPT-4 在知识生成和推理方面能力卓越，但它们面临两大天生短板：

知识过时：模型训练数据有时间截止，无法覆盖最新文件或业务规则；
无法访问私有数据：企业内部制度文档、合同、产品资料无法直接注入模型知识中。

Retrieval-Augmented Generation（RAG） 技术应运而生：通过“检索 + 生成”的方式，将 LLM 与企业私有知识库动态绑定，实现对私有文档的问答能力。

二、RAG 系统核心架构剖析

RAG 应用可抽象为两大子系统：

1. 数据预处理阶段（文档 → 知识库）2. 实时问答阶段（问题 → 检索 → 回答）

✅ 阶段一：构建向量化知识库

步骤	说明
① 加载	从 PDF、Word、网页、数据库等读取原始文本
② 清洗	去除无关内容：页眉、页脚、广告、脚注等
③ 切分	将长文档按结构语义拆成多个上下文块（Chunk）
④ 嵌入	每个 Chunk 用 Embedding 模型转为向量
⑤ 存储	向量 + 元数据一起写入向量数据库（如 FAISS）

📌 提示：合理切分是 RAG 成功的关键，既不能碎片化，也不能冗长造成上下文污染。

✅ 阶段二：执行问答任务

用户输入问题时，系统执行：

问题嵌入 → 将问题转为向量；
相似检索 → 在向量库中找到最相关的文档片段；
构造 Prompt → 以“上下文 + 问题”形式构造输入；
调用 LLM → 生成答案，仅基于上下文进行回答。

🎯 LLM 不再“自由发挥”，而是“带材料写作”。

三、实战演练：用 LangChain 构建最小可用 RAG 应用

环境准备

pip install langchain langchain-openai langchain-chroma unstructured

数据准备（文档切分 + 向量化）

from langchain.document_loaders import PyPDFLoaderfrom langchain.text_splitter import RecursiveCharacterTextSplitterfrom langchain_openai import OpenAIEmbeddingsfrom langchain_chroma import Chroma# 1. 加载 PDF 文档loader = PyPDFLoader("policy.pdf")docs = loader.load()# 2. 结构化智能切分splitter = RecursiveCharacterTextSplitter(chunk_size=500, chunk_overlap=50)chunks = splitter.split_documents(docs)# 3. 嵌入向量embeddings = OpenAIEmbeddings()vectorstore = Chroma.from_documents(chunks, embedding=embeddings, collection_name="company_docs")

问答链搭建（RetrievalQA）

from langchain.chains import RetrievalQAfrom langchain_openai import ChatOpenAIllm = ChatOpenAI(model="gpt-4o")retriever = vectorstore.as_retriever()qa = RetrievalQA.from_chain_type(llm=llm, retriever=retriever, chain_type="stuff")question = "公司的员工试用期最长可以几个月？"result = qa.invoke({"query": question})print(result['result'])

四、大批量文档的企业级处理策略

当文档从 10 份增长到 10,000 份时，处理方式必须升级为“自动化批处理管道”。

✅ 文档处理流水线建议

阶段	工程措施
采集	监听文件系统 / API 拉取 / 邮箱抓取
解析	使用 `unstructured`/PDF parser 批量转换
清洗	正则 + NLP 去除模板、广告
切块	按标题、段落或语义边界划分
嵌入	本地模型批量处理（如 BGE、text2vec）
存储	按文档分类索引 + 元数据追踪

✅ 并发优化建议

使用 concurrent.futures 进行多进程嵌入；
文档切块结果缓存到磁盘，支持增量更新；
每个文档打上唯一 doc_id + version_hash；

五、向量数据库选型建议

向量库	优势	适用场景
FAISS	本地极快，支持数百万量级	离线原型开发
Chroma	Python 原生，轻量好用	快速测试
Qdrant	支持多租户/ACL，REST 丰富	企业部署
Weaviate	丰富查询 DSL，支持 GraphQL	复杂业务系统
Milvus	分布式、支持亿级向量	大型系统

六、常见优化点与进阶技巧

🔹 切块策略优化

结构感知切块：根据标题、编号自动切段；
语义感知切块：通过 BERT 分句嵌入评分切点；
Overlapping：设置 chunk_overlap=50 保留上下文连续性；

🔹 Prompt 构造技巧

请根据以下内容严格回答用户问题，不允许根据常识推测。如果无法回答，请回复“资料中未提及”。【上下文】{{retrieved_docs}}【问题】{{query}}

🔹 增量更新支持

文档上传后记录文件哈希；
比较新旧 hash，决定是否重新入库；
向量库中打上 doc_id 和 version 字段，便于替换。

七、总结：企业级 RAG 应用构建的三重境界

阶段	特征
MVP 阶段	支持单文件问答，手动处理，快速可用
自动化阶段	文档批量处理、切块自动化、定时更新
平台化阶段	多租户、多源知识、多语种、多轮对话支持