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首页 › 业界区 › 业界 ›3. LangChain4j-RAG，实现简单的text-sql功能

3. LangChain4j-RAG，实现简单的text-sql功能

颜清华 2025-6-11 21:55:11
1. 简介

前两章我们讲了如何使用LangChain4J进行AI交互, 其中包括

  • 使用ChatLanguageModel、ChatMessage、ChatMemory等底层组件进行灵活/自由的与AI交互 传送门
  • 使用AI Services高级对象, 只关注业务逻辑, 使用简单的Api即可进行AI交互 传送门
RAG（Retrieval-Augmented Generation，检索增强生成）: 是一种利用向量数据库召回专业知识并融入Prompt的大模型应用方案.
RAG其实分为两个阶段: 构建索引 和 检索
1.jpeg

1.1 构建索引

构建索引的过程其实是构建知识库的过程 如上图上半部分, 执行步骤如下:

  • 数据准备 (数据形式不限 如 文件, 字符串, 数据表内容 甚至是多媒体类型都可以)
  • 读取数据内容并分割成文本块 (数据规模很可能非常庞大，整体存储具有难度，并且在查询的时候可能仅仅和其中的一个或几个段落有关系，所以需要分块处理 将解析后的文档内容切分为适当的片段)
  • 将分割的文本块向量化 (转换成机器能识别的内容)
  • 将向量化的内容存储进向量数据库
1.2 检索

检索过程其实就是当我们进行提问的时候, 先使用之前准备好的知识库把提问内容相关的知识检索出来,然后一并将问题和检索结果交给大模型,辅助大模型生成回答 如上图下半部分 执行步骤如下:

  • 用户提问
  • 将用户提问的内容向量化
  • 使用问题向量化的结果到向量数据库进行检索,并返回相关的知识
  • 将问题和相关的知识组织成提示词交给大模型
  • 大模型根据提示词思考并生成回答
  • 响应用户
1.3 解决了什么问题

RAG核心是为了弥补传统通用大模型的两大短板：

  • 知识时效性不足：传统大模型训练数据固定，难以及时获取最新信息（如 近期的新闻、政策），而 RAG 通过实时检索外部知识库，让 AI 能调用最新数据生成回答。
  • 专业领域知识受限：通用模型对垂直领域（如医疗、法律）的深度知识掌握有限，RAG 可连接行业专属数据库，提升回答的专业性和准确性。
    简言之，RAG 让 AI “边查边答”，解决 “知识旧” 和 “不够专” 的问题，让回答更实时、更精准。
2. 实践案例

本章我们使用LangChain4J来实现一个简单的RAG需求: 整理一份学生成绩系统的数据库表ddl信息, 通过RAG实现让大模型帮我们生成sql语句, 比如向大模型提问: 张铁牛上学期语文考试成绩是多少?  希望AI给我们响应查询sql语句.
2.1 环境信息

使用SDK版本信息如下：
  1. Java: 21
  2. SpringBoot: 3.4.5
  3. LangChain4j: 1.0.1
  4. LLM: (使用在线的百炼(阿里)平台)
  5.         embedding模型: text-embedding-v3  
  6.         chat模型: qwen-plus
  7. PGVector(postgresql版本的向量数据库): 0.8.0-pg17
复制代码
2.1.1 部署PGVector

推荐使用docker-compose部署, yml文件如下:
  1. version: '3'
  2. services:
  3.   pgvector:  
  4.     container_name: pgvector
  5.     restart: always
  6.     image: pgvector/pgvector:0.8.0-pg17
  7.     privileged: true
  8.     ports:
  9.       - 5431:5432
  10.     environment:
  11.       POSTGRES_USER: root
  12.       POSTGRES_PASSWORD: 123456
  13.       PGDATA: /var/lib/postgresql/data/
  14.     volumes:
  15.       - ./data:/var/lib/postgresql/data/
复制代码
2.2 Maven
  1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  2. <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  3.          xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  4.     <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  5.     <parent>
  6.         <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  7.         spring-boot-starter-parent</artifactId>
  8.         <version>3.4.5</version>
  9.         <relativePath/>
  10.     </parent>
  11.     <groupId>com.genuai</groupId>
  12.     langchain-test</artifactId>
  13.     <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  14.     <name>langchain-test</name>
  15.     <description>langchain-test</description>
  17.     <properties>
  18.         <java.version>21</java.version>
  19.         <guava.version>33.0.0-jre</guava.version>
  20.     </properties>
  21.     <dependencyManagement>
  22.         <dependencies>
  23.             <dependency>
  24.                 <groupId>dev.langchain4j</groupId>
  25.                 langchain4j-bom</artifactId>
  26.                 <version>1.0.1</version>
  27.                 <type>pom</type>
  28.                 <scope>import</scope>
  29.             </dependency>
  30.         </dependencies>
  31.     </dependencyManagement>
  33.     <dependencies>
  34.         <dependency>
  35.             <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  36.             spring-boot-starter-web</artifactId>
  37.         </dependency>
  39.         <dependency>
  40.             <groupId>dev.langchain4j</groupId>
  41.             langchain4j-open-ai-spring-boot-starter</artifactId>
  42.         </dependency>
  44.         <dependency>
  45.             <groupId>dev.langchain4j</groupId>
  46.             langchain4j-spring-boot-starter</artifactId>
  47.         </dependency>
  49.         <dependency>
  50.             <groupId>dev.langchain4j</groupId>
  51.             langchain4j-open-ai</artifactId>
  52.         </dependency>
  54.         <dependency>
  55.             <groupId>com.google.guava</groupId>
  56.             guava</artifactId>
  57.             <version>${guava.version}</version>
  58.         </dependency>
  60.         <dependency>
  61.             <groupId>dev.langchain4j</groupId>
  62.             langchain4j-reactor</artifactId>
  63.         </dependency>
  65.         <dependency>
  66.             <groupId>dev.langchain4j</groupId>
  67.             langchain4j-pgvector</artifactId>
  68.         </dependency>
  70.         <dependency>
  71.             <groupId>org.projectlombok</groupId>
  72.             lombok</artifactId>
  73.             <optional>true</optional>
  74.         </dependency>
  75.       
  76.         <dependency>
  77.             <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  78.             spring-boot-starter-test</artifactId>
  79.             <scope>test</scope>
  80.         </dependency>
  81.     </dependencies>
  83.     <build>
  84.         <plugins>
  85.             <plugin>
  86.                 <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
  87.                 maven-compiler-plugin</artifactId>
  88.             </plugin>
  90.             <plugin>
  91.                 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  92.                 spring-boot-maven-plugin</artifactId>
  93.                 <configuration>
  94.                     <excludes>
  95.                         <exclude>
  96.                             <groupId>org.projectlombok</groupId>
  97.                             lombok</artifactId>
  98.                         </exclude>
  99.                     </excludes>
  100.                 </configuration>
  101.             </plugin>
  102.         </plugins>
  103.     </build>
  104. </project>
复制代码
2.3 构建模型和存储对象
  1. private static ChatModel chatModel;
  3. private static EmbeddingModel embeddingModel;
  5. private static EmbeddingStore<TextSegment> embeddingStore;
  7. private static JdkHttpClientBuilder jdkHttpClientBuilder;
  9. @BeforeAll
  10. public static void init_embed_model() {
  11.     jdkHttpClientBuilder = JdkHttpClient
  12.             .builder()
  13.             .httpClientBuilder(HttpClient.newBuilder());
  14.     chatModel = OpenAiChatModel
  15.             .builder()
  16.             .httpClientBuilder(jdkHttpClientBuilder)
  17.             .apiKey(System.getenv("LLM_API_KEY"))
  18.             .modelName("qwen-plus")
  19.             .baseUrl("https://dashscope.aliyuncs.com/compatible-mode/v1")
  20.             // 打印请求日志
  21.             //.logRequests(true)
  22.             // 打印响应日志
  23.             //.logResponses(true)
  24.             .build();
  25.     embeddingModel = OpenAiEmbeddingModel
  26.             .builder()
  27.             .httpClientBuilder(jdkHttpClientBuilder)
  28.             .apiKey(System.getenv("LLM_API_KEY"))
  29.             .modelName("text-embedding-v3")
  30.             .baseUrl("https://dashscope.aliyuncs.com/compatible-mode/v1")
  31.             .build();
  32.     embeddingStore = PgVectorEmbeddingStore
  33.             .builder()
  34.             .host("localhost")                           // 必需：PostgresSQL 实例的主机
  35.             .port(5431)                                  // 必需：PostgresSQL 实例的端口
  36.             .database("postgres")                        // 必需：数据库名称
  37.             .user("root")                                // 必需：数据库用户
  38.             .password("123456")                          // 必需：数据库密码
  39.             .table("my_sql_embeddings")                  // 必需：存储嵌入的表名
  40.             .dimension(embeddingModel.dimension())       // 必需：嵌入的维度
  41.             .metadataStorageConfig(DefaultMetadataStorageConfig.defaultConfig()) // 将元数据存储配置
  42.             .build();
  43. }
复制代码
2.4 测试向量化

测试使用向量模型 将sql信息转为向量数据
  1. @Test
  2. public void should_print_embedding_content_when_embed_sql_resource() {
  3.     // 资源信息在文章末尾
  4.     final Document document = ClassPathDocumentLoader.loadDocument("student_ddl.sql");
  5.     // 创建 SQL 内容的分割器
  6.     DocumentSplitter splitter = new DocumentByRegexSplitter(
  7.             ";",     // 分割方式(正则)
  8.             ";",     // 连接方式(分割完之后每段内容末尾的分隔符)
  9.             2000,    // 每段内容最大片段长度
  10.             100      // 相邻片段之间的最大重叠字符数 (为了保证内容的完整性 分割时片段之间可能会重叠)
  11.     );
  12.     final List<TextSegment> textSegments = splitter.split(document);
  13.     final Response<List<Embedding>> embedResult = embeddingModel.embedAll(textSegments);
  14.     final List<Embedding> content = embedResult.content();
  15.     log.info("embedding content: {}", content);
  16. }
复制代码
测试结果如下:
  1. [main] INFO com.genuai.langchaintest.rag.AiRagTest -- embedding content: [Embedding { vector = [-0.05850703, -0.0043222117, -0.054852795, 0.0036689683, -0.07005912, -0.015255443, -0.0048452974, 0.060707428,
  2. ...
  3. -0.0153250545, -0.06653458, -0.0023748502, -0.011913025, 0.052188545, 0.02347709, -0.0043522767, -0.017399414, 0.028711455, 0.0027141145, 0.008481608, 0.002006506, -0.00725541, 0.011253882] }]
复制代码
2.5 测试构建索引
  1. @Test
  2. public void should_store_vector_when_embed_sql_resource() {
  3.   final Document document = ClassPathDocumentLoader.loadDocument("student_ddl.sql");
  4.   DocumentSplitter splitter = new DocumentByRegexSplitter(";",";", 2000, 100);
  5.   final List<TextSegment> textSegments = splitter.split(document);
  6.   final Response<List<Embedding>> embedResult = embeddingModel.embedAll(textSegments);
  7.   final List<Embedding> content = embedResult.content();
  8.   // 将向量化结果和元数据一并存储到向量库
  9.   embeddingStore.addAll(content, textSegments);
  10. }
复制代码
测试结果如下:
2.png

2.6 测试检索
  1. @Test
  2. public void should_return_sql_when_chat_embed_sql_resource() {
  3.     ContentRetriever contentRetriever = EmbeddingStoreContentRetriever
  4.             .builder()
  5.             .embeddingStore(embeddingStore)
  6.             .embeddingModel(embeddingModel)
  7.             // 最大返回多少条相关的结果
  8.             .maxResults(10)
  9.             // 最小的得分(检索后每条数据都会有跟当前问题匹配度的得分, 得分越高越相近)
  10.             .minScore(0.65)
  11.             .build();
  12.         // 使用ai services 进行ai call
  13.     AiAssistantServiceWithMemoryTest assistant = AiServices
  14.             .builder(AiAssistantServiceWithMemoryTest.class)
  15.             .chatModel(chatModel)
  16.             // 注入内容检索器
  17.             .contentRetriever(contentRetriever)
  18.             .chatMemoryProvider(memoryId -> MessageWindowChatMemory
  19.                     .builder()
  20.                     .id(memoryId)
  21.                     .maxMessages(10)
  22.                     .build())
  23.             .build();
  24.     String id = "zhangtieniu-01";
  25.     final String q = "张铁牛上学期语文考试成绩是多少";
  26.     final String a = assistant.chatSql(id, q);
  27.     log.info("call ai q:{}\na: {}", q, a);
  28. }
复制代码
AI Services
  1. import dev.langchain4j.service.MemoryId;
  2. import dev.langchain4j.service.SystemMessage;
  3. import dev.langchain4j.service.UserMessage;
  4. import dev.langchain4j.service.spring.AiService;
  6. /**
  7. * ai svc
  8. *
  9. * @author ludangxin
  10. * @date 2025/6/5
  11. */
  12. @AiService
  13. public interface AiAssistantServiceWithMemoryTest {
  14.     String chat(@MemoryId String memoryId, @UserMessage String message);
  16.     @SystemMessage("你是一名sql分析专家 我会将sql相关的ddl给你, 需要你根据ddl生成合理且可执行的sql语句并返回")
  17.     String chatSql(@MemoryId String memoryId, @UserMessage String message);
  18. }
复制代码
测试结果如下(开启了请求相应日志) :
  1. [main] INFO dev.langchain4j.http.client.log.LoggingHttpClient -- HTTP request:
  2. - method: POST
  3. - url: https://dashscope.aliyuncs.com/compatible-mode/v1/chat/completions
  4. - headers: [Authorization: Beare...ff], [User-Agent: langchain4j-openai], [Content-Type: application/json]
  5. - body: {
  6.   "model" : "qwen-plus",
  7.   "messages" : [ {
  8.     "role" : "system",
  9.     "content" : "你是一名sql分析专家 我会将sql相关的ddl给你, 需要你根据ddl生成合理且可执行的sql语句并返回"
  10.   }, {
  11.     "role" : "user",
  12.     "content" : "张铁牛上学期语文考试成绩是多少\n\nAnswer using the following information:\nALTER TABLE courses ADD CONSTRAINT fk_courses_department_id FOREIGN KEY (department_id) REFERENCES departments(department_id);\nALTER TABLE courses ADD CONSTRAINT fk_courses_teacher_id FOREIGN KEY (teacher_id) REFERENCES teachers(teacher_id);\nALTER TABLE teachers ADD CONSTRAINT fk_teachers_department_id FOREIGN KEY (department_id) REFERENCES departments(department_id);\nALTER TABLE exam_arrangements ADD CONSTRAINT fk_exam_arrangements_course_id FOREIGN KEY (course_id) REFERENCES courses(course_id);\nALTER TABLE scores ADD CONSTRAINT fk_scores_student_id FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES students(student_id);\nALTER TABLE scores ADD CONSTRAINT fk_scores_exam_id FOREIGN KEY (exam_id) REFERENCES exam_arrangements(exam_id)\n\n-- 创建成绩表\nCREATE TABLE scores (\n                        score_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,\n                        student_id INT NOT NULL COMMENT '学生ID',\n                        exam_id INT NOT NULL COMMENT '考试ID',\n                        score DECIMAL(5,2) COMMENT '成绩',\n                        score_type ENUM('原始分', '平时分', '卷面分', '最终分') NOT NULL DEFAULT '最终分' COMMENT '成绩类型',\n                        remark VARCHAR(200) COMMENT '备注',\n                        created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',\n                        updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',\n                        UNIQUE KEY unique_student_exam (student_id, exam_id)\n);\n\n-- 创建索引\nCREATE INDEX idx_students_student_no ON students(student_no);\nCREATE INDEX idx_students_major_id ON students(major_id);\nCREATE INDEX idx_students_class_id ON students(class_id);\nCREATE INDEX idx_majors_department_id ON majors(department_id);\nCREATE INDEX idx_classes_major_id ON classes(major_id);\nCREATE INDEX idx_courses_department_id ON courses(department_id);\nCREATE INDEX idx_courses_teacher_id ON courses(teacher_id);\nCREATE INDEX idx_teachers_department_id ON teachers(department_id);\nCREATE INDEX idx_exam_arrangements_course_id ON exam_arrangements(course_id);\nCREATE INDEX idx_scores_student_id ON scores(student_id);\nCREATE INDEX idx_scores_exam_id ON scores(exam_id);\n\n-- 添加外键约束\nALTER TABLE students ADD CONSTRAINT fk_students_major_id FOREIGN KEY (major_id) REFERENCES majors(major_id);\nALTER TABLE students ADD CONSTRAINT fk_students_class_id FOREIGN KEY (class_id) REFERENCES classes(class_id);\nALTER TABLE majors ADD CONSTRAINT fk_majors_department_id FOREIGN KEY (department_id) REFERENCES departments(department_id);\nALTER TABLE classes ADD CONSTRAINT fk_classes_major_id FOREIGN KEY (major_id) REFERENCES majors(major_id)\n\n-- 创建教师表\nCREATE TABLE teachers (\n                          teacher_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,\n                          teacher_no VARCHAR(20) UNIQUE NOT NULL COMMENT '教师编号',\n                          name VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '姓名',\n                          gender ENUM('男', '女', '其他') COMMENT '性别',\n                          title VARCHAR(50) COMMENT '职称',\n                          department_id INT NOT NULL COMMENT '所属院系ID',\n                          email VARCHAR(100) UNIQUE COMMENT '邮箱',\n                          phone VARCHAR(20) COMMENT '电话',\n                          created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',\n                          updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间'\n);\n\n-- 创建考试安排表\nCREATE TABLE exam_arrangements (\n                                   exam_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,\n                                   course_id INT NOT NULL COMMENT '课程ID',\n                                   exam_date DATE NOT NULL COMMENT '考试日期',\n                                   start_time TIME NOT NULL COMMENT '开始时间',\n                                   end_time TIME NOT NULL COMMENT '结束时间',\n                                   exam_room VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '考场',\n                                   invigilator VARCHAR(100) COMMENT '监考老师',\n                                   exam_type ENUM('期中', '期末', '补考', '重修') NOT NULL COMMENT '考试类型',\n                                   academic_year VARCHAR(20) NOT NULL COMMENT '学年',\n                                   semester TINYINT NOT NULL COMMENT '学期',\n                                   created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',\n                                   updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间'\n)\n\n-- 创建学生信息表\nCREATE TABLE students (\n                          student_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,\n                          student_no VARCHAR(20) UNIQUE NOT NULL COMMENT '学号',\n                          name VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '姓名',\n                          gender ENUM('男', '女', '其他') COMMENT '性别',\n                          birth_date DATE COMMENT '出生日期',\n                          email VARCHAR(100) UNIQUE COMMENT '邮箱',\n                          phone VARCHAR(20) COMMENT '电话',\n                          address VARCHAR(200) COMMENT '地址',\n                          enrollment_date DATE NOT NULL COMMENT '入学日期',\n                          major_id INT NOT NULL COMMENT '专业ID',\n                          class_id INT NOT NULL COMMENT '班级ID',\n                          status ENUM('在读', '休学', '毕业', '退学') NOT NULL DEFAULT '在读' COMMENT '状态',\n                          created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',\n                          updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间'\n);\n\n-- 创建专业表\nCREATE TABLE majors (\n                        major_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,\n                        major_name VARCHAR(50) UNIQUE NOT NULL COMMENT '专业名称',\n                        department_id INT NOT NULL COMMENT '院系ID',\n                        created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',\n                        updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间'\n)\n\n-- 创建院系表\nCREATE TABLE departments (\n                             department_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,\n                             department_name VARCHAR(50) UNIQUE NOT NULL COMMENT '院系名称',\n                             dean VARCHAR(50) COMMENT '院长',\n                             phone VARCHAR(20) COMMENT '联系电话',\n                             email VARCHAR(100) COMMENT '邮箱',\n                             created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',\n                             updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间'\n);\n\n-- 创建班级表\nCREATE TABLE classes (\n                         class_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,\n                         class_name VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '班级名称',\n                         major_id INT NOT NULL COMMENT '专业ID',\n                         grade INT NOT NULL COMMENT '年级',\n                         head_teacher VARCHAR(50) COMMENT '班主任',\n                         created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',\n                         updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间'\n);\n\n-- 创建课程表\nCREATE TABLE courses (\n                         course_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,\n                         course_code VARCHAR(20) UNIQUE NOT NULL COMMENT '课程代码',\n                         course_name VARCHAR(100) NOT NULL COMMENT '课程名称',\n                         credit TINYINT NOT NULL COMMENT '学分',\n                         course_type ENUM('必修课', '选修课', '公共课') NOT NULL COMMENT '课程类型',\n                         department_id INT NOT NULL COMMENT '开课院系ID',\n                         teacher_id INT NOT NULL COMMENT '授课教师ID',\n                         created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',\n                         updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间'\n)"
  13.   } ],
  14.   "stream" : false
  15. }
  17. [main] INFO dev.langchain4j.http.client.log.LoggingHttpClient -- HTTP response:
  18. - status code: 200
  19. - headers: [:status: 200], [content-length: 2644], [content-type: application/json], [date: Wed, 11 Jun 2025 02:20:11 GMT], [req-arrive-time: 1749608380626], [req-cost-time: 31767], [resp-start-time: 1749608412394], [server: istio-envoy], [set-cookie: acw_tc=c98b1f3b-b6e6-9271-a000-d232726b3d2c47d53afe44ffd30275d4f0a5315ca361;path=/;HttpOnly;Max-Age=1800], [vary: Origin,Access-Control-Request-Method,Access-Control-Request-Headers, Accept-Encoding], [x-dashscope-call-gateway: true], [x-envoy-upstream-service-time: 31762], [x-request-id: c98b1f3b-b6e6-9271-a000-d232726b3d2c]
  20. - body: {"choices":[{"message":{"role":"assistant","content":"根据提供的DDL和问题“张铁牛上学期语文考试成绩是多少”，我们需要从多个表中提取相关信息。以下是解决问题的步骤：\n\n1. **确定学生ID**：通过`students`表找到“张铁牛”的`student_id`。\n2. **确定课程ID**：通过`courses`表找到“语文”课程的`course_id`。\n3. **确定考试ID**：通过`exam_arrangements`表找到与“语文”课程相关的考试ID，并确保是“上学期”的考试（可以通过`semester`字段判断）。\n4. **查询成绩**：通过`scores`表找到该学生在该考试中的成绩。\n\n以下是完整的SQL语句：\n\n```sql\n-- Step 1: 获取张铁牛的学生ID\nSELECT student_id \nFROM students \nWHERE name = '张铁牛';\n\n-- Step 2: 获取语文课程的课程ID\nSELECT course_id \nFROM courses \nWHERE course_name = '语文';\n\n-- Step 3: 获取上学期语文考试的考试ID\nSELECT exam_id \nFROM exam_arrangements \nWHERE course_id = (SELECT course_id FROM courses WHERE course_name = '语文') \n  AND semester = (SELECT MAX(semester) FROM exam_arrangements WHERE academic_year = (SELECT academic_year FROM exam_arrangements ORDER BY exam_date DESC LIMIT 1));\n\n-- Step 4: 查询张铁牛上学期语文考试的成绩\nSELECT s.score \nFROM scores s\nJOIN students st ON s.student_id = st.student_id\nJOIN exam_arrangements ea ON s.exam_id = ea.exam_id\nJOIN courses c ON ea.course_id = c.course_id\nWHERE st.name = '张铁牛'\n  AND c.course_name = '语文'\n  AND ea.semester = (SELECT MAX(semester) FROM exam_arrangements WHERE academic_year = (SELECT academic_year FROM exam_arrangements ORDER BY exam_date DESC LIMIT 1));\n```\n\n### 解释：\n1. **Step 1**：通过`students`表查找“张铁牛”的`student_id`。\n2. **Step 2**：通过`courses`表查找“语文”课程的`course_id`。\n3. **Step 3**：通过`exam_arrangements`表查找与“语文”课程相关且属于“上学期”的考试ID。\n   - 使用`MAX(semester)`确保获取的是最近学年的上学期考试。\n4. **Step 4**：将以上结果联合查询，从`scores`表中提取张铁牛在上学期语文考试中的成绩。\n\n请确保数据库中已存在相关数据以供查询。如果需要进一步调整或补充信息，请告知！"},"finish_reason":"stop","index":0,"logprobs":null}],"object":"chat.completion","usage":{"prompt_tokens":1498,"completion_tokens":558,"total_tokens":2056,"prompt_tokens_details":{"cached_tokens":0}},"created":1749608412,"system_fingerprint":null,"model":"qwen-plus","id":"chatcmpl-c98b1f3b-b6e6-9271-a000-d232726b3d2c"}
  22. [main] INFO com.genuai.langchaintest.rag.AiRagTest -- call ai q:张铁牛上学期语文考试成绩是多少
  23. a: 根据提供的DDL和问题“张铁牛上学期语文考试成绩是多少”，我们需要从多个表中提取相关信息。以下是解决问题的步骤：
  25. 1. **确定学生ID**：通过`students`表找到“张铁牛”的`student_id`。
  26. 2. **确定课程ID**：通过`courses`表找到“语文”课程的`course_id`。
  27. 3. **确定考试ID**：通过`exam_arrangements`表找到与“语文”课程相关的考试ID，并确保是“上学期”的考试（可以通过`semester`字段判断）。
  28. 4. **查询成绩**：通过`scores`表找到该学生在该考试中的成绩。
  30. 以下是完整的SQL语句：
  32. ```sql
  33. -- Step 1: 获取张铁牛的学生ID
  34. SELECT student_id
  35. FROM students
  36. WHERE name = '张铁牛';
  38. -- Step 2: 获取语文课程的课程ID
  39. SELECT course_id
  40. FROM courses
  41. WHERE course_name = '语文';
  43. -- Step 3: 获取上学期语文考试的考试ID
  44. SELECT exam_id
  45. FROM exam_arrangements
  46. WHERE course_id = (SELECT course_id FROM courses WHERE course_name = '语文')
  47.   AND semester = (SELECT MAX(semester) FROM exam_arrangements WHERE academic_year = (SELECT academic_year FROM exam_arrangements ORDER BY exam_date DESC LIMIT 1));
  49. -- Step 4: 查询张铁牛上学期语文考试的成绩
  50. SELECT s.score
  51. FROM scores s
  52. JOIN students st ON s.student_id = st.student_id
  53. JOIN exam_arrangements ea ON s.exam_id = ea.exam_id
  54. JOIN courses c ON ea.course_id = c.course_id
  55. WHERE st.name = '张铁牛'
  56.   AND c.course_name = '语文'
  57.   AND ea.semester = (SELECT MAX(semester) FROM exam_arrangements WHERE academic_year = (SELECT academic_year FROM exam_arrangements ORDER BY exam_date DESC LIMIT 1));
  58. ```
  60. ### 解释：
  61. 1. **Step 1**：通过`students`表查找“张铁牛”的`student_id`。
  62. 2. **Step 2**：通过`courses`表查找“语文”课程的`course_id`。
  63. 3. **Step 3**：通过`exam_arrangements`表查找与“语文”课程相关且属于“上学期”的考试ID。
  64.    - 使用`MAX(semester)`确保获取的是最近学年的上学期考试。
  65. 4. **Step 4**：将以上结果联合查询，从`scores`表中提取张铁牛在上学期语文考试中的成绩。
  67. 请确保数据库中已存在相关数据以供查询。如果需要进一步调整或补充信息，请告知！
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小结

本章通过使用RAG特性实现一个简单的text-sql功能实现, 直观的感受了一下RAG的强大之处, 下一章我们将使用SpringBoot实现快速集成LangChain4J, 通过简单的配置即可实现AI的调用。
student_ddl.sql
  1. -- 创建学生信息表
  2. CREATE TABLE students (
  3.       student_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  4.       student_no VARCHAR(20) UNIQUE NOT NULL COMMENT '学号',
  5.       name VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '姓名',
  6.       gender ENUM('男', '女', '其他') COMMENT '性别',
  7.       birth_date DATE COMMENT '出生日期',
  8.       email VARCHAR(100) UNIQUE COMMENT '邮箱',
  9.       phone VARCHAR(20) COMMENT '电话',
  10.       address VARCHAR(200) COMMENT '地址',
  11.       enrollment_date DATE NOT NULL COMMENT '入学日期',
  12.       major_id INT NOT NULL COMMENT '专业ID',
  13.       class_id INT NOT NULL COMMENT '班级ID',
  14.       status ENUM('在读', '休学', '毕业', '退学') NOT NULL DEFAULT '在读' COMMENT '状态',
  15.       created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  16.       updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间'
  17. );
  19. -- 创建专业表
  20. CREATE TABLE majors (
  21.       major_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  22.       major_name VARCHAR(50) UNIQUE NOT NULL COMMENT '专业名称',
  23.       department_id INT NOT NULL COMMENT '院系ID',
  24.       created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  25.       updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间'
  26. );
  28. -- 创建院系表
  29. CREATE TABLE departments (
  30.       department_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  31.       department_name VARCHAR(50) UNIQUE NOT NULL COMMENT '院系名称',
  32.       dean VARCHAR(50) COMMENT '院长',
  33.       phone VARCHAR(20) COMMENT '联系电话',
  34.       email VARCHAR(100) COMMENT '邮箱',
  35.       created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  36.       updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间'
  37. );
  39. -- 创建班级表
  40. CREATE TABLE classes (
  41.       class_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  42.       class_name VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '班级名称',
  43.       major_id INT NOT NULL COMMENT '专业ID',
  44.       grade INT NOT NULL COMMENT '年级',
  45.       head_teacher VARCHAR(50) COMMENT '班主任',
  46.       created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  47.       updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间'
  48. );
  50. -- 创建课程表
  51. CREATE TABLE courses (
  52.       course_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  53.       course_code VARCHAR(20) UNIQUE NOT NULL COMMENT '课程代码',
  54.       course_name VARCHAR(100) NOT NULL COMMENT '课程名称',
  55.       credit TINYINT NOT NULL COMMENT '学分',
  56.       course_type ENUM('必修课', '选修课', '公共课') NOT NULL COMMENT '课程类型',
  57.       department_id INT NOT NULL COMMENT '开课院系ID',
  58.       teacher_id INT NOT NULL COMMENT '授课教师ID',
  59.       created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  60.       updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间'
  61. );
  63. -- 创建教师表
  64. CREATE TABLE teachers (
  65.       teacher_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  66.       teacher_no VARCHAR(20) UNIQUE NOT NULL COMMENT '教师编号',
  67.       name VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '姓名',
  68.       gender ENUM('男', '女', '其他') COMMENT '性别',
  69.       title VARCHAR(50) COMMENT '职称',
  70.       department_id INT NOT NULL COMMENT '所属院系ID',
  71.       email VARCHAR(100) UNIQUE COMMENT '邮箱',
  72.       phone VARCHAR(20) COMMENT '电话',
  73.       created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  74.       updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间'
  75. );
  77. -- 创建考试安排表
  78. CREATE TABLE exam_arrangements (
  79.       exam_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  80.       course_id INT NOT NULL COMMENT '课程ID',
  81.       exam_date DATE NOT NULL COMMENT '考试日期',
  82.       start_time TIME NOT NULL COMMENT '开始时间',
  83.       end_time TIME NOT NULL COMMENT '结束时间',
  84.       exam_room VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '考场',
  85.       invigilator VARCHAR(100) COMMENT '监考老师',
  86.       exam_type ENUM('期中', '期末', '补考', '重修') NOT NULL COMMENT '考试类型',
  87.       academic_year VARCHAR(20) NOT NULL COMMENT '学年',
  88.       semester TINYINT NOT NULL COMMENT '学期',
  89.       created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  90.       updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间'
  91. );
  93. -- 创建成绩表
  94. CREATE TABLE scores (
  95.       score_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  96.       student_id INT NOT NULL COMMENT '学生ID',
  97.       exam_id INT NOT NULL COMMENT '考试ID',
  98.       score DECIMAL(5,2) COMMENT '成绩',
  99.       score_type ENUM('原始分', '平时分', '卷面分', '最终分') NOT NULL DEFAULT '最终分' COMMENT '成绩类型',
  100.       remark VARCHAR(200) COMMENT '备注',
  101.       created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  102.       updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
  103.       UNIQUE KEY unique_student_exam (student_id, exam_id)
  104. );
  106. -- 创建索引
  107. CREATE INDEX idx_students_student_no ON students(student_no);
  108. CREATE INDEX idx_students_major_id ON students(major_id);
  109. CREATE INDEX idx_students_class_id ON students(class_id);
  110. CREATE INDEX idx_majors_department_id ON majors(department_id);
  111. CREATE INDEX idx_classes_major_id ON classes(major_id);
  112. CREATE INDEX idx_courses_department_id ON courses(department_id);
  113. CREATE INDEX idx_courses_teacher_id ON courses(teacher_id);
  114. CREATE INDEX idx_teachers_department_id ON teachers(department_id);
  115. CREATE INDEX idx_exam_arrangements_course_id ON exam_arrangements(course_id);
  116. CREATE INDEX idx_scores_student_id ON scores(student_id);
  117. CREATE INDEX idx_scores_exam_id ON scores(exam_id);
  119. -- 添加外键约束
  120. ALTER TABLE students ADD CONSTRAINT fk_students_major_id FOREIGN KEY (major_id) REFERENCES majors(major_id);
  121. ALTER TABLE students ADD CONSTRAINT fk_students_class_id FOREIGN KEY (class_id) REFERENCES classes(class_id);
  122. ALTER TABLE majors ADD CONSTRAINT fk_majors_department_id FOREIGN KEY (department_id) REFERENCES departments(department_id);
  123. ALTER TABLE classes ADD CONSTRAINT fk_classes_major_id FOREIGN KEY (major_id) REFERENCES majors(major_id);
  124. ALTER TABLE courses ADD CONSTRAINT fk_courses_department_id FOREIGN KEY (department_id) REFERENCES departments(department_id);
  125. ALTER TABLE courses ADD CONSTRAINT fk_courses_teacher_id FOREIGN KEY (teacher_id) REFERENCES teachers(teacher_id);
  126. ALTER TABLE teachers ADD CONSTRAINT fk_teachers_department_id FOREIGN KEY (department_id) REFERENCES departments(department_id);
  127. ALTER TABLE exam_arrangements ADD CONSTRAINT fk_exam_arrangements_course_id FOREIGN KEY (course_id) REFERENCES courses(course_id);
  128. ALTER TABLE scores ADD CONSTRAINT fk_scores_student_id FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES students(student_id);
  129. ALTER TABLE scores ADD CONSTRAINT fk_scores_exam_id FOREIGN KEY (exam_id) REFERENCES exam_arrangements(exam_id);
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颜清华
2025-6-11 21:55:11

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