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检索增强器（Retrieval Augmentor）

RetrievalAugmentor 是 RAG（检索增强生成）流程的核心，它通过从不同的数据源中检索相关内容来增强用户的消息。 在创建 AI service 时，可以指定 RetrievalAugmentor 实例： 

@Bean
public ChatAssistant assistant(ChatModel chatModel, EmbeddingStore<TextSegment> embeddingStore) {

    DefaultRetrievalAugmentor retrievalAugmentor = DefaultRetrievalAugmentor.builder()
            .queryTransformer()  // 查询增强
            .contentRetriever() // 内容源 单个直接配置
            .queryRouter(new DefaultQueryRouter())// 多个内容源，路由
            .contentAggregator() // 匹配结果聚合
            .contentInjector()   // 结果提示词注入
            .executor()  // 并行化
            .build();

    return AiServices.builder(ChatAssistant.class)
            .chatModel(chatModel)
            .chatMemory(MessageWindowChatMemory.withMaxMessages(10))
            .retrievalAugmentor(retrievalAugmentor)
            .build();
}
每次调用 AI 服务时，都会自动使用这个增强器来处理当前的用户消息。你可以使用默认的增强器实现，也可以根据需求自定义。

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默认检索增强器

LangChain4j 提供了开箱即用的 RetrievalAugmentor 实现：DefaultRetrievalAugmentor。它适用于大多数的 RAG 场景。这个实现的灵感来源于 LangChain 博客文章 和 相关论文。

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查询（Query）

Query 代表用户的查询请求，包含查询的文本以及相关的元数据。

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查询元数据

Query 中的 Metadata 包含在 RAG 流程中有用的上下文信息，例如：
  • Metadata.userMessage()：表示用户输入的原始消息。
  • Metadata.chatMemoryId()：一个用于标识用户的ID，可以应用在数据访问限制或过滤上。
  • Metadata.chatMemory()：之前的所有对话消息，用于理解查询的上下文。

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查询转换器（Query Transformer）

QueryTransformer 用于将原始查询转换为一个或多个新的查询，以提高检索的准确性。常见的查询优化方式包括：
  • 查询压缩：压缩冗长的对话，生成一个简明的查询。
  • 查询扩展：将简单的查询扩展为多个相关的查询。
  • 查询重写：对查询进行改写，使其更适合检索。
示例： 
QueryTransformer transformer = new CompressingQueryTransformer();

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默认查询转换器

DefaultQueryTransformer 是最简单的实现，它直接传递原始查询而不进行任何修改。

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压缩查询转换器

CompressingQueryTransformer 使用大语言模型（LLM）压缩查询和对话上下文，生成一个更简洁、独立的查询。例如： 
用户：告诉我关于John Doe的信息。
AI：John Doe 是一个著名作家。
用户：他住在哪里？
对于”他住在哪里？“这样的查询，CompressingQueryTransformer 会自动转换为”John Doe 住在哪里？“，以便更精准地检索信息。

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扩展查询转换器

ExpandingQueryTransformer 可以将简单的查询扩展为多个不同的表达方式，从而提高相关内容的覆盖面。

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内容（Content）

Content 代表系统从数据源中检索到的与查询相关的内容。目前支持的主要是文本内容（TextSegment），未来可能会扩展支持其他模态，如图像、音频、视频等。

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内容检索器（Content Retriever）

ContentRetriever 根据用户的查询从底层数据源中获取内容，数据源可以是：
  • 嵌入向量存储
  • 全文搜索引擎
  • 向量与全文检索结合
  • 网络搜索引擎
  • SQL数据库
  • 知识图谱等

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嵌入存储内容检索器

EmbeddingStoreContentRetriever 使用嵌入模型将查询转化为向量，并从嵌入存储中检索相关的内容。 示例代码： 
EmbeddingStore embeddingStore = ...
EmbeddingModel embeddingModel = ...

ContentRetriever contentRetriever = EmbeddingStoreContentRetriever.builder()
    .embeddingStore(embeddingStore)
    .embeddingModel(embeddingModel)
    .maxResults(3)   // 返回最多3条结果
    .dynamicMaxResults(query -> 3)  // 根据查询动态指定maxResults
    .minScore(0.75)  // 过滤分数低于0.75的内容
    .dynamicMinScore(query -> 0.75)  // 根据查询动态指定minScore
    .filter(metadataKey("userId").isEqualTo("12345"))  // 过滤指定用户的内容
    .dynamicFilter(query -> {
        String userId = getUserId(query.metadata().chatMemoryId());
        return metadataKey("userId").isEqualTo(userId);  // 动态过滤
    })
    .build();

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网络搜索内容检索器

WebSearchContentRetriever 通过 WebSearchEngine 从互联网上检索相关内容。 示例代码： 
WebSearchEngine googleSearchEngine = GoogleCustomWebSearchEngine.builder()
    .apiKey(System.getenv("GOOGLE_API_KEY"))
    .csi(System.getenv("GOOGLE_SEARCH_ENGINE_ID"))
    .build();

ContentRetriever contentRetriever = WebSearchContentRetriever.builder()
    .webSearchEngine(googleSearchEngine)
    .maxResults(3)
    .build();
查看完整示例请参考这里。

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SQL数据库内容检索器

SqlDatabaseContentRetriever 是用于从SQL数据库检索数据的实验性实现。更多信息可参考相关javadoc文档。

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Azure AI 搜索内容检索器

AzureAiSearchContentRetriever 在 langchain4j-azure-ai-search 模块中可用。

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Neo4j内容检索器

Neo4jContentRetriever 可用于从Neo4j数据库中检索与查询相关的内容。

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查询路由器（Query Router）

QueryRouter 负责将查询分配到合适的内容检索器。

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默认查询路由器

DefaultQueryRouter 将每个查询路由到所有配置的内容检索器。

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语言模型查询路由器

LanguageModelQueryRouter 使用大语言模型（LLM）决定应该将查询发送到哪个检索器。

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并行化处理

当只有一个查询和一个检索器时，DefaultRetrievalAugmentor 会在单线程中执行查询和检索。否则，它会使用 Executor 并行处理多个查询和检索任务。默认情况下，系统会使用一个修改后的 Executors.newCachedThreadPool() 来实现这一功能，你也可以提供自定义的 Executor： 
DefaultRetrievalAugmentor augmentor = DefaultRetrievalAugmentor.builder()
    .executor(executor)
    .build();

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