动态RAG应用在Langserve中实现动态输入教程

花韻仙語
发布: 2025-10-24 10:58:13
原创
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动态RAG应用在Langserve中实现动态输入教程

本教程旨在指导用户如何在基于langchain的rag(检索增强生成)应用中,利用langserve实现动态输入。我们将重点介绍如何通过langchain表达式语言(lcel)构建可接受动态问题和语言参数的链,并将其部署为langserve服务,从而允许用户在运行时灵活地提供输入,实现交互式问答体验。

引言:Langserve与动态RAG的结合

在构建基于RAG(Retrieval Augmented Generation)的语言模型应用时,通常需要根据用户的实时输入动态地检索相关文档并生成答案。Langserve作为Langchain的部署工具,能够将Langchain表达式语言(LCEL)构建的链轻松地暴露为API服务。然而,初学者可能会遇到如何将动态的用户输入(例如查询问题和目标语言)传递给R链的内部组件(如检索器和提示模板)的挑战。本教程将详细阐述如何利用LCEL的强大功能,结合Langserve,构建一个能够处理动态输入的RAG应用。

核心概念:Langchain表达式语言(LCEL)与动态输入

Langchain表达式语言(LCEL)是构建复杂链的基础,它提供了RunnablePassthrough、RunnableParallel和itemgetter等组件,使得处理动态输入变得异常灵活。

  • RunnablePassthrough: 允许输入数据直接通过,或在传递前进行简单的转换。
  • RunnableParallel: 允许同时运行多个Runnable,并将它们的输出组合成一个字典。这对于为后续步骤准备多个输入非常有用。
  • itemgetter: 从字典输入中提取特定键的值。

通过这些组件,我们可以将Langserve接收到的整体输入(通常是一个字典)解构,并将不同的部分传递给链中相应的组件。

构建动态RAG链

我们将构建一个RAG链,它接受一个包含question(用户查询)和lang(目标语言)的字典作为输入。

1. 初始化RAG组件

首先,我们需要一个检索器(Retriever)、一个大型语言模型(LLM)和一个聊天提示模板(ChatPromptTemplate)。

from langchain_core.prompts import ChatPromptTemplate
from langchain_core.runnables import RunnablePassthrough, RunnableParallel
from langchain_core.output_parsers import StrOutputParser
from langchain_community.vectorstores import FAISS # 示例,实际可替换为其他向量库
from langchain_community.embeddings import OpenAIEmbeddings # 示例,实际可替换为其他嵌入模型
from langchain_community.document_loaders import TextLoader # 示例
from langchain.text_splitter import CharacterTextSplitter # 示例
from langchain_openai import ChatOpenAI # 示例,实际可替换为其他LLM
from operator import itemgetter
import os

# 假设已经配置了OPENAI_API_KEY环境变量
# os.environ["OPENAI_API_KEY"] = "YOUR_API_KEY"

# 1. 模拟数据加载和索引
# 实际应用中,这里会加载你的文档并创建向量存储
# 为了示例,我们创建一个简单的内存向量存储
with open("example_docs.txt", "w") as f:
    f.write("Finance accounts typically contain records of financial transactions, including income, expenses, assets, liabilities, and equity. They are used to track a company's financial performance and position.\n")
    f.write("A balance sheet provides a snapshot of a company's assets, liabilities, and owner's equity at a specific point in time.\n")
    f.write("The income statement reports a company's financial performance over a specific accounting period, showing revenues and expenses.\n")

loader = TextLoader("example_docs.txt")
documents = loader.load()
text_splitter = CharacterTextSplitter(chunk_size=1000, chunk_overlap=0)
docs = text_splitter.split_documents(documents)

embeddings = OpenAIEmbeddings()
vectorstore = FAISS.from_documents(docs, embeddings)
retriever_llm = vectorstore.as_retriever() # 注意:这里命名为retriever_llm是为了与原问题保持一致,实际是retriever

# 2. 初始化LLM
llm = ChatOpenAI(model="gpt-3.5-turbo", temperature=0)

# 3. 定义提示模板
# 提示模板将接受 'context', 'question' 和 'lang' 作为输入
template = """根据以下上下文信息回答问题,并严格用{lang}语言输出:
{context}

问题: {question}
答案:"""
prompt = ChatPromptTemplate.from_template(template)

# 辅助函数:格式化检索到的文档
def format_docs(docs):
    return "\n\n".join([doc.page_content for doc in docs])
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2. 构建LCEL链以处理动态输入

关键在于如何将Langserve接收到的字典输入 ({"question": "...", "lang": "..."}) 分别传递给检索器和提示模板。

# 定义RAG链
rag_chain = (
    # 1. 并行处理输入:
    #    - 'context': 从输入中提取 'question',传递给检索器,然后格式化文档。
    #    - 'question': 直接从输入中提取 'question'。
    #    - 'lang': 直接从输入中提取 'lang'。
    RunnableParallel({
        "context": itemgetter("question") | retriever_llm | format_docs,
        "question": itemgetter("question"),
        "lang": itemgetter("lang")
    })
    | prompt # 2. 将处理后的输入传递给提示模板
    | llm    # 3. 将提示模板的输出传递给LLM
    | StrOutputParser() # 4. 解析LLM的输出为字符串
)
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在这个链中:

  • RunnableParallel 允许我们同时执行三个操作,并将结果整合成一个字典。
  • itemgetter("question") 从原始输入字典中提取question字段。
  • 提取出的question被送入retriever_llm进行文档检索。
  • 检索到的文档通过format_docs函数进行格式化,作为context。
  • 原始的question和lang也分别作为question和lang字段传递。
  • 最终,prompt会接收到一个包含context、question和lang的字典,从而能够动态地生成完整的提示。

使用Langserve部署应用

现在,我们将这个动态RAG链部署为Langserve应用。我们需要定义一个Pydantic模型来指定Langserve期望的输入类型。

from fastapi import FastAPI
from langserve import add_routes
from pydantic import BaseModel, Field

# 定义Langserve的输入模型
class InputQuestion(BaseModel):
    question: str = Field(..., description="The user's query for the RAG system.")
    lang: str = Field("English", description="The desired output language (e.g., 'English', 'Chinese').")

app = FastAPI(
    title="Dynamic RAG Langserve Application",
    version="1.0",
    description="A RAG application with dynamic question and language inputs."
)

# 添加路由
# input_type 参数确保Langserve知道如何解析传入的JSON请求体
add_routes(
    app,
    rag_chain,
    path="/dynamic-rag",
    input_type=InputQuestion, # 指定输入模型
    # output_type=str # 如果需要,可以指定输出类型,默认通常是字符串
)

if __name__ == "__main__":
    import uvicorn
    uvicorn.run(app, host="localhost", port=8000)
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运行与测试

  1. 保存代码: 将上述所有代码保存为一个Python文件,例如app.py。

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    萌动AI 438
    查看详情 萌动AI
  2. 安装依赖:

    pip install langchain langchain-openai langchain-community langserve uvicorn fastapi pydantic
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  3. 运行应用:

    python app.py
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  4. 访问Langserve Playground: 打开浏览器访问 http://localhost:8000/dynamic-rag/playground/。 在Playground界面,你将看到一个表单,其中包含 question 和 lang 两个输入字段。你可以动态输入问题和目标语言进行测试。

    示例输入:

    • question: "What does finance accounts contain?"

    • lang: "English"

    • question: "财务账目包含什么?"

    • lang: "Chinese"

注意事项与总结

  • 错误处理: 在生产环境中,应考虑添加更健壮的错误处理机制,例如对LLM调用失败或检索器无结果的情况进行处理。
  • 输入验证: Pydantic模型提供了基本的输入验证,但你可以根据需要添加更复杂的验证逻辑。
  • 安全性: 对于生产部署,确保API密钥等敏感信息通过环境变量或安全配置管理,而不是硬编码
  • 可扩展性: LCEL链的模块化设计使得你可以轻松地替换或添加新的组件,例如不同的检索器、LLM或后处理步骤。
  • configurable_alternate: 虽然本教程主要使用RunnableParallel和itemgetter处理动态输入,但Langchain也提供了configurable_alternate用于更复杂的条件路由场景,例如根据某个配置参数动态选择不同的子链。对于本例中的简单动态参数传递,当前方法更为直接和高效。

通过本教程,你已经掌握了如何利用Langchain表达式语言和Langserve,构建一个能够灵活处理动态输入(如用户查询和目标语言)的RAG应用。这种方法为开发交互式、用户友好的AI应用奠定了坚实的基础。

以上就是动态RAG应用在Langserve中实现动态输入教程的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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