Redis

本节将指导您如何设置 RedisVectorStore 来存储文档嵌入并执行相似性搜索。

Redis 是一个开源（BSD 许可）的内存数据结构存储，用作数据库、缓存、消息代理和流处理引擎。Redis 提供字符串、哈希、列表、集合、带范围查询的有序集合、位图、超日志、地理空间索引和流等数据结构。

Redis Search and Query 扩展了 Redis OSS 的核心功能，允许您将 Redis 用作向量数据库：

  • 在哈希或 JSON 文档中存储向量和关联的元数据

  • 检索向量

  • 执行向量搜索

前提条件

  1. Redis Stack 实例

  2. EmbeddingModel 实例用于计算文档嵌入。有多个选项可用：

    • 如果需要，EmbeddingModel 的 API 密钥用于生成存储在 RedisVectorStore 中的嵌入。

自动配置

Spring AI 自动配置、starter 模块的构件名称发生了重大变化。 请参阅 升级说明 了解更多信息。

Spring AI 为 Redis Vector Store 提供了 Spring Boot 自动配置。 要启用它，请将以下依赖项添加到您项目的 Maven pom.xml 文件中：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.ai</groupId>
    <artifactId>spring-ai-starter-vector-store-redis</artifactId>
</dependency>

或添加到您的 Gradle build.gradle 构建文件中。

dependencies {
    implementation 'org.springframework.ai:spring-ai-starter-vector-store-redis'
}

提示：请参阅 依赖管理 部分，将 Spring AI BOM 添加到您的构建文件中。

提示：请参阅 构件仓库 部分，将 Maven Central 和/或 Snapshot 仓库添加到您的构建文件中。

向量存储实现可以为您初始化所需的模式，但您必须通过在适当的构造函数中指定 initializeSchema 布尔值或在 application.properties 文件中设置 …​initialize-schema=true 来选择加入。

注意：这是一个重大变更！在 Spring AI 的早期版本中，这种模式初始化是默认发生的。

请查看 配置参数 列表，了解向量存储的默认值和配置选项。

此外，您还需要一个配置好的 EmbeddingModel bean。请参阅 EmbeddingModel 部分了解更多信息。

现在您可以在应用程序中自动装配 RedisVectorStore 作为向量存储。

@Autowired VectorStore vectorStore;

// ...

List <Document> documents = List.of(
    new Document("Spring AI rocks!! Spring AI rocks!! Spring AI rocks!! Spring AI rocks!! Spring AI rocks!!", Map.of("meta1", "meta1")),
    new Document("The World is Big and Salvation Lurks Around the Corner"),
    new Document("You walk forward facing the past and you turn back toward the future.", Map.of("meta2", "meta2")));

// 将文档添加到 Redis
vectorStore.add(documents);

// 检索与查询相似的文档
List<Document> results = this.vectorStore.similaritySearch(SearchRequest.builder().query("Spring").topK(5).build());

配置属性

要连接到 Redis 并使用 RedisVectorStore，您需要提供实例的访问详细信息。 可以通过 Spring Boot 的 application.yml 提供简单配置：

spring:
  data:
    redis:
      url: <redis instance url>
  ai:
    vectorstore:
      redis:
        initialize-schema: true
        index-name: custom-index
        prefix: custom-prefix

对于 redis 连接配置，也可以通过 Spring Boot 的 application.properties 提供简单配置。

spring.data.redis.host=localhost
spring.data.redis.port=6379
spring.data.redis.username=default
spring.data.redis.password=

以 spring.ai.vectorstore.redis.* 开头的属性用于配置 RedisVectorStore：

属性 描述 默认值

spring.ai.vectorstore.redis.initialize-schema

是否初始化所需的模式

false

spring.ai.vectorstore.redis.index-name

用于存储向量的索引名称

spring-ai-index

spring.ai.vectorstore.redis.prefix

Redis 键的前缀

embedding:

元数据过滤

您也可以利用通用的、可移植的 元数据过滤器 与 Redis。

例如，您可以使用文本表达式语言：

vectorStore.similaritySearch(SearchRequest.builder()
        .query("The World")
        .topK(TOP_K)
        .similarityThreshold(SIMILARITY_THRESHOLD)
        .filterExpression("country in ['UK', 'NL'] && year >= 2020").build());

或使用 Filter.Expression DSL 以编程方式：

FilterExpressionBuilder b = new FilterExpressionBuilder();

vectorStore.similaritySearch(SearchRequest.builder()
        .query("The World")
        .topK(TOP_K)
        .similarityThreshold(SIMILARITY_THRESHOLD)
        .filterExpression(b.and(
                b.in("country", "UK", "NL"),
                b.gte("year", 2020)).build()).build());

注意：这些（可移植的）过滤器表达式会自动转换为 Redis 搜索查询。

例如，这个可移植的过滤器表达式：

country in ['UK', 'NL'] && year >= 2020

被转换为专有的 Redis 过滤器格式：

@country:{UK | NL} @year:[2020 inf]

手动配置

不使用 Spring Boot 自动配置，您可以手动配置 Redis 向量存储。为此，您需要将 spring-ai-redis-store 添加到您的项目中：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.ai</groupId>
    <artifactId>spring-ai-redis-store</artifactId>
</dependency>

或添加到您的 Gradle build.gradle 构建文件中。

dependencies {
    implementation 'org.springframework.ai:spring-ai-redis-store'
}

创建 JedisPooled bean：

@Bean
public JedisPooled jedisPooled() {
    return new JedisPooled("<host>", 6379);
}

然后使用构建器模式创建 RedisVectorStore bean：

@Bean
public VectorStore vectorStore(JedisPooled jedisPooled, EmbeddingModel embeddingModel) {
    return RedisVectorStore.builder(jedisPooled, embeddingModel)
        .indexName("custom-index")                // 可选：默认为 "spring-ai-index"
        .prefix("custom-prefix")                  // 可选：默认为 "embedding:"
        .metadataFields(                         // 可选：定义用于过滤的元数据字段
            MetadataField.tag("country"),
            MetadataField.numeric("year"))
        .initializeSchema(true)                   // 可选：默认为 false
        .batchingStrategy(new TokenCountBatchingStrategy()) // 可选：默认为 TokenCountBatchingStrategy
        .build();
}

// 这可以是任何 EmbeddingModel 实现
@Bean
public EmbeddingModel embeddingModel() {
    return new OpenAiEmbeddingModel(new OpenAiApi(System.getenv("OPENAI_API_KEY")));
}

您必须明确列出用于过滤器表达式的所有元数据字段名称和类型（TAG、TEXT 或 NUMERIC）。 上面的 metadataFields 注册了可过滤的元数据字段：类型为 TAG 的 country，类型为 NUMERIC 的 year。

访问原生客户端

Redis Vector Store 实现通过 getNativeClient() 方法提供对底层原生 Redis 客户端（JedisPooled）的访问：

RedisVectorStore vectorStore = context.getBean(RedisVectorStore.class);
Optional<JedisPooled> nativeClient = vectorStore.getNativeClient();

if (nativeClient.isPresent()) {
    JedisPooled jedis = nativeClient.get();
    // 使用原生客户端进行 Redis 特定的操作
}

原生客户端让您可以访问可能未通过 VectorStore 接口公开的 Redis 特定功能和操作。