Quarkus 开发基于 LangChain4j 的扩展，方便将 LLM 集成到 Quarkus 应用程序中_编程语言

LangChain for Java（LangChain4J）战略顾问和布道师 Lize Raes 在 2023 年比利时 Devoxx 大会上做了“Java Meets AI”的演讲，受此启发，Quarkus 团队开始开发基于 LangChain4J 库的扩展，这是 LangChain 库的 Java 重新实现版本（最初用 Python 或 JavaScript 实现）。这将允许开发人员将大语言模型（LLM）集成到他们的 Quarkus 应用程序中。Quarkus LangChain4J 第一个公开版本，即 0.1 版本，在 2023 年 11 月中旬发布。这个扩展几乎每周都会发布一次，最新版本是 0.5.1。

InfoQ 采访了 Quarkus 项目联合负责人 Max Rydahl Andersen，分享了他对该扩展未来发展以及是否适合投产的看法。他说：

在真实项目中使用它？可以尝试，但 langchain4j 的 API 仍在变化，所以我们还处于实验阶段。
我们将继续跟进 langchain4j 并不断扩展它。我们十分关注扩展对“开放”模型的支持，特别是那些可以在云端或本地基础架构上运行的模型。

Andersen 认为 LLM 可以被用在现有和未来的许多企业项目中，他认为新兴的编程模型与 Quarkus 现有的功能集相契合。该扩展允许声明性地定义 LLM 集成点，类似于 Quarkus REST Client：用 @RegisterAiService 注解接口，然后通过在应用程序的任意位置注入服务来使用 LLM。这种方法具有以下优点：

可测试性，可以通过伪接口实现来模拟服务 ;
可观测性，开发人员可以用指标注释来监控方法 ;
弹性，开发人员可以通过容错注释来处理故障、超时和其他临时问题。

@RegisterAiServicepublic interface TriageService {  // methods.}

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在使用像 ChatGPT 这样的 LLM 时，大多数交互是通过自然语言提示进行的，而在传统应用程序中，交互是通过编程语言进行的。与传统代码不同，quarkus-langchain扩展保留了与 LLM 交互的方式，允许开发人员通过自然语言定义范围和任务。LLM 的范围可以通过 @SystemMessage(String) 注解来定义，任务可以通过 @UserMessage(String) 注解来定义。

@RegisterAiServicepublic interface TriageService {    @SystemMessage("""        You are working for a bank, processing reviews about        financial products. Triage reviews into positive and        negative ones, responding with a JSON document.        """    )    @UserMessage("""        Your task is to process the review delimited by ---.        Apply sentiment analysis to the review to determine        if it is positive or negative, considering various languages.
        For example:        - `I love your bank, you are the best!` is a 'POSITIVE' review        - `J'adore votre banque` is a 'POSITIVE' review        - `I hate your bank, you are the worst!` is a 'NEGATIVE' review
        Respond with a JSON document containing:        - the 'evaluation' key set to 'POSITIVE' if the review is        positive, 'NEGATIVE' otherwise        - the 'message' key set to a message thanking or apologizing        to the customer. These messages must be polite and match the        review's language.
        ---        {review}        ---    """)    TriagedReview triage(String review);}

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由于大型语言模型的知识收到训练集数据的限制，Quarkus LangChain4j 扩展提供了两种机制来扩展知识：工具和文档存储。

工具允许 LLM 与父应用程序发生交互，它通过调用 REST 端点或执行数据库查询来实现交互。LLM 决定要使用的参数以及如何处理结果。要声明一个工具，只需在 bean 方法上使用@Tool注解：

@ApplicationScopedpublic class CustomerRepository implements PanacheRepository<Customer> {
    @Tool("get the customer name for the given customerId")    public String getCustomerName(long id) {        return find("id", id).firstResult().name;    }}

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文档存储是 Quarkus 的检索增强生成（RAG）实现，这是一种用与感兴趣主题（用户手册、内部文档等）有关的文档来扩展 LLM 上下文的机制。从文档中获取信息包括两个步骤：

摄入过程——解析文档并计算其向量表示，然后存储在文档存储库中。Quarkus 提供了一个 Ingestor 来简化信息的摄入。

@Inject    EmbeddingModel embeddingModel;
    public void ingest(List<Document> documents) {        var ingestor = EmbeddingStoreIngestor.builder()                .embeddingStore(store)                .embeddingModel(embeddingModel)                .documentSplitter(recursive(500, 0))                .build();        ingestor.ingest(documents);    }}

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RAG 过程——在调用 LLM 之前，查询文档存储并丰富上下文。Quarkus 在这里使用的是 Retriever。

@ApplicationScopedpublic class RetrieverExample implements Retriever<TextSegment> {
    private final EmbeddingStoreRetriever retriever;
    RetrieverExample(RedisEmbeddingStore store, EmbeddingModel model) {        retriever = EmbeddingStoreRetriever.from(store, model, 20);    }
    @Override    public List<TextSegment> findRelevant(String s) {        return retriever.findRelevant(s);    }}

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目前，该扩展支持 Redis Store、Chroma Store、Pinecone Store、PgVector（PostgreSQL）Store、进程内 Embedding 或加载 CSV 文件以及与商业（例如 OpenAI）和开源模型（例如 Hugging Face 或 Ollama）进行交互的能力。

Quarkus 紧跟 Spring Framework 的脚步，加入了嵌入 AI 能力的行列。该实现基于 LangChain4j，并得到了 LangChain4j 作者 Dmytro Liubarskyi 及其团队的支持。因为发展迅速，团队正在寻求反馈和想法来改进这些集成。Andersen 表示，LLM 扩展是对其他现有集成非常好的补充：可以集成各种数据摄入系统（例如，通过 Apache Camel 集成），而 Quarkus 的云原生 DNA 可以实现轻松高效的部署。

查看英文原文：

https://www.infoq.com/news/2023/12/quarkus-langchain-llm-integratio/

声明：本文为 InfoQ 翻译，未经许可禁止转载。

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