摘要:Spring AI:Spring 生态的 Java AI 开发框架,提供统一 API 接入大模型、向量数据库等 AI 基础设施。Ollama:本地大模型运行引擎,大模型时代的 Docker,支持快速体验部署大模型。Spring AI Alibaba:Sprin
Spring AI Alibaba RAG Example 示例项目源码地址:
1.1 核心组件
Spring AI:Spring 生态的 Java AI 开发框架,提供统一 API 接入大模型、向量数据库等 AI 基础设施。Ollama:本地大模型运行引擎,大模型时代的 Docker,支持快速体验部署大模型。Spring AI Alibaba:Spring AI 增强,集成 DashScope 模型平台,快速构建大模型应用。Elasticsearch:向量数据库,存储文本向量化数据,支撑语义检索。1.2 模型选型
Embedding 模型:nomic-embed-text:latest,用于将文本数据向量化。Ollama Chat 模型:deepseek-r1:8b,生成最终答案。2.1 启动 Ollama 服务
Docker Compose 启动 Ollama:(同时启动一个模型前端系统,和 Ollama 模型交互。)
services: ollama: container_name: ollama image: ollama/ollama:latESt ports: - 11434:11434 open-webui: image: ghcr.io/open-webui/open-webui:main container_name: open-webui ports: - 3005:8080 environment: - 'OLLAMA_BASE_URL=http://host.docker.internal:11434' # 允许容器访问宿主机网络 extra_hosts: - host.docker.internal:host-gateway2.2 下载模型
执行以下命令:
docker exec -it ollama ollama pull deepseek-r1:8bdocker exec -it ollama ollama pull nomic-embed-text:latest在 open-webui 中调用 deepseek-r1:8b 模型:
2.3 部署 Elasticsearch
services: elasticsearch: image: docker.elastic.co/elasticsearch/elasticsearch:8.16.1 container_name: elasticsearch privileged: true environment: - "cluster.name=elasticsearch" - "discovery.type=single-node" - "ES_JAVA_OPTS=-Xms512m -Xmx1096m" - bootstrap.memory_lock=true volumes: - ./config/es.yaml:/usr/share/elasticsearch/config/elasticsearch.yml ports: - "9200:9200" - "9300:9300" deploy: resources: limits: cpus: "2" memory: 1000M reservations: memory: 200M准备 es 启动的配置文件:
cluster.name: docker-esnode.name: es-node-1network.host: 0.0.0.0network.publish_host: 0.0.0.0http.port: 9200http.cors.enabled: truehttp.cors.allow-origin: "*"bootstrap.memory_lock: true# 关闭认证授权 es 8.x 默认开启xpack.security.enabled: false至此,便完成搭建一个简单 RAG 应用的所有环境准备步骤。下面开始搭建项目。
3.1 依赖引入
org.springframework.boot spring-boot-starter-web 3.3.4 org.springframework.ai spring-ai-ollama-spring-boot-starter 1.0.0-M5 org.springframework.ai spring-ai-elasticsearch-store 1.0.0-M5 org.springframework.ai spring-ai-pdf-document-reader 1.0.0-M53.2 核心配置
spring: ai: # ollama 配置 ollama: base-url: http://127.0.0.1:11434 chat: model: deepseek-r1:8b embedding: model: nomic-embed-text:latest # 向量数据库配置 vectorstore: elasticsearch: index-name: ollama-rag-embedding-index similarity: cosine dimensions: 768 elasticsearch: uris: http://127.0.0.1:9200其中:
index-name 为 es 向量索引名;dimensions 为向量模型生成的向量维度(需要和向量模型生成的向量维度一致,默认值为 1576);similarity 定义了用于衡量向量之间相似度的算法或度量方式,这里使用余弦相似度,使用高维稀疏向量。如果您想自定义 es 的实例化配置,需要引入 spring-ai-elasticsearch-store:
org.springframework.ai spring-ai-elasticsearch-store 1.0.0-M5在项目中通过自定义配置 bean 实现。
3.3 Prompt Template
你是一个MacOS专家,请基于以下上下文回答:{question_answer_context}请结合给定上下文和提供的历史信息,用中文 Markdown 格式回答,若答案不在上下文中请明确告知。核心实现4.1 文本向量化
在 Spring AI 和 Spring AI Alibaba 中,几乎可以将任意数据源作为知识库来源。此例中使用 PDF 作为知识库文档。
Spring AI Alibaba 提供了 40+ 的 document-reader 和 parser 插件。用来将数据加载到 RAG 应用中。
public class KnowledgeInitializer implements ApplicationRunner { // 注入 VectorStore 实例,负责向量化数据的增查操作 private final VectorStore vectorStore; // 向量数据库客户端,此处使用 es private final ElasticsearchClient elasticsearchClient; // ..... @Override public void run(ApplicationArguments args) { // 1. load pdf resources. List pdfResources = loadPdfResources; // 2. parse pdf resources to Documents. List documents = parsePdfResource(pdfResources); // 3. import to ES. importToES(documents); } private List parsePdfResource(List pdfResources) { // 按照指定策略切分文本并转为 Document 资源对象 for (Resource springAiResource : pdfResources) { // 1. parse document DocumentReader reader = new PagePdfDocumentReader(springAiResource); List documents = reader.get; logger.info("{} documents loaded", documents.size); // 2. split trunks List splitDocuments = new TokenTextSplitter.apply(documents); logger.info("{} documents split", splitDocuments.size); // 3. add res list resList.addAll(splitDocuments); } } // ......}至此,便完成了将文本数据转为向量数据的过程。
4.2 RAG 服务层
接下来,将使用 Spring AI 中的 Ollama Starter 来完成和模型交互。构建 RAG 应用。
AIRagService.java
@Servicepublic class AIRagService { // 引入 system prompt tmpl @Value("classpath:/prompts/system-qa.st") private Resource systemResource; // 注入相关 bean 实例 private final ChatModel ragChatModel; private final VectorStore vectorStore; // 文本过滤,增强向量检索精度 private static final String textField = "content"; // ...... public Flux retrieve(String prompt) { // 加载 prompt tmpl String promptTemplate = getPromptTemplate(systemResource); // 启用混合搜索,包括嵌入和全文搜索 SearchRequest searchRequest = SearchRequest.builder. topK(4) .similarityThresholdAll .build; // build chatClient,发起大模型服务调用。 return ChatClient.builder(ragChatModel) .build.prompt .advisors(new QuestionAnswerAdvisor( vectorStore, searchRequest, promptTemplate) ).user(prompt) .stream .content; }}4.3 RAG 服务接口层
编写用户请求接口,处理用户请求,调用 service 获得大模型响应:
@RestController@RequestMapping("/rag/ai")public class AIRagController { @Resource public AIRagService aiRagService; @GetMapping("/chat/{prompt}") public Flux chat( @PathVariable("prompt") String prompt, HttpServletResponse response ) { // 解决 stream 模式下响应乱码问题。 response.setCharacterEncoding("UTF-8"); if (!StringUtils.hasText(prompt)) { return Flux.just("prompt is null."); } return aiRagService.retrieve(prompt); }}请求演示这里以 我现在是一个mac新手,我想配置下 mac 的触控板,让他变得更好用,你有什么建议吗?问题为例,可以看到直接调用模型的回答是比较官方,实用性不高。
5.1 从 open-webui 直接调用
5.2 调用 RAG 应用接口
可以看到 RAG 应用的输出更加准确且符合用户需求。
使用本地 Ollama 部署模型服务时,模型运行速度收到本地资源限制,思考过程会花费大量时间。因此我们可以通过一些云平台上的模型来增强使用体验。
修改 application.yaml 改为:
spring: application: name: ollama-rag ai: dashscope: api-key: ${AI_DASHSCOPE_API_KEY} chat: options: model: deepseek-r1 embedding: enabled: false ollama: base-url: http://127.0.0.1:11434 chat: model: deepseek-r1:8b enabled: false embedding: model: nomic-embed-text:latest vectorstore: elasticsearch: index-name: ollama-rag-embedding-index similarity: cosine dimensions: 768 elasticsearch: uris: http://127.0.0.1:9200此处关闭 Ollama 的 Chat 功能,通过 Spring AI Alibaba Starter 依赖使用 DashScope 平台上的 DeepSeekR1 模型。
添加依赖:
com.alibaba.cloud.ai spring-ai-alibaba-starter 1.0.0-M6.1修改 AIRAGService.java
public Flux retrieve(String prompt) { // Get the vector store prompt tmpl. String promptTemplate = getPromptTemplate(systemResource); // Enable hybrid search, both embedding and full text search SearchRequest searchRequest = SearchRequest.builder. topK(4) .similarityThresholdAll .build; // Build ChatClient with retrieval rerank advisor: ChatClient runtimeChatClient = ChatClient.builder(chatModel) .defaultAdvisors(new RetrievalRerankAdvisor( vectorStore, rerankModel, searchRequest, promptTemplate, 0.1) ).build; // Spring AI RetrievalAugmentationAdvisor Advisor retrievalAugmentationAdvisor = RetrievalAugmentationAdvisor.builder .queryTransformers(RewriteQueryTransformer.builder .chatClientBuilder(ChatClient.builder(ragChatModel).build.mutate) .build) .documentRetriever(VectorStoreDocumentRetriever.builder .similarityThreshold(0.50) .vectorStore(vectorStore) .build) .build; // Retrieve and llm generate return ragClient.prompt .advisors(retrievalAugmentationAdvisor) .user(prompt) .stream .content;}6.2 检索优化
Spring AI Alibaba RAG 文档:
在使用 Spring AI 搭建 RAG 应用时,我们可以在构建 QuestionAnswerAdvisor 时,通过设置一些个性化参数,来让我们的 RAG 应用在检索向量数据时达到最佳状态。
6.3 数据预处理优化
在数据预处理过程中,可以通过:
删除不相关的文档。噪音数据,特殊字符等来清理数据文本;添加一些元数据信息,提高索引数据的质量;优化索引结构等。Q:向量入库失败
A:检查 ES 索引维度是否匹配模型输出
Q:检索结果不相关
A:检查 Embedding 模型是否与文本类型匹配
Q:响应速度慢
A:调整 Ollama 的计算资源配置
Q:spring-ai-alibaba-starter依赖拉取失败
A:需要配置 mvn 仓库
spring-milestones Spring Milestones https://repo.spring.io/milestone false spring-snapshots Spring Snapshots https://repo.spring.io/snapshot false通过 RAG 的检索增强,模型回答可以更具上下文关联性,最终提升用户体验。
来源:阿里云云原生一点号