Spring官方推出了Spring AI框架,旨在为Java开发者提供一个简洁、高效的AI集成解决方案。

Spring AI框架基于Spring Boot和Spring Data的设计理念,提供了统一的抽象接口,使开发者能够轻松集成和切换不同的AI模型和服务,而无需深入了解底层实现细节。通过Spring AI框架,开发者可以在熟悉的Spring生态系统中,快速构建具备AI能力的应用程序。

一、Spring AI框架核心特性
1. 多模型支持

Spring AI框架提供了统一的接口,支持多种大语言模型(LLM)和AI服务,包括OpenAI、Azure OpenAI、Amazon Bedrock、Hugging Face、Google Vertex AI等。开发者可以在不修改业务代码的情况下,轻松切换不同的模型和服务提供商,提升了应用的灵活性和可维护性。

2. 多模态处理能力

除了文本处理,Spring AI框架还支持图像生成、音频转录等多种输入类型的处理,使AI能够处理更丰富的内容。例如,可以通过简单的代码实现图像内容的描述,或将语音转换为文本,满足多样化的应用场景。

3. 提示模板(Prompt Templates)

在AI应用中,提示工程(Prompt Engineering)是提高模型输出质量的关键。Spring AI框架提供了提示模板功能,允许开发者使用模板引擎(如StringTemplate)创建和管理提示,支持参数化输入,简化提示的构建和管理,提高了提示的可复用性和可维护性。

4. 会话记忆(Chat Memory)

为了实现上下文相关的对话,Spring AI框架内置了会话记忆功能,支持将对话历史存储在内存、JDBC、Cassandra、Neo4j等多种存储后端。通过会话记忆,AI模型可以记住用户的历史输入,提供更加连贯和智能的对话体验。

5. 向量数据库集成

Spring AI框架提供了可移植的向量存储抽象,支持与多种向量数据库(如Weaviate、Pinecone、Milvus、MongoDB Atlas、Redis等)集成,方便实现基于向量的检索增强生成(RAG)应用。通过向量数据库,开发者可以将企业数据与AI模型连接,实现更精准的问答系统和内容推荐。

6. 工具调用(Function Calling)

Spring AI框架支持通过工具调用扩展模型功能,使AI能够执行外部操作或检索外部信息,增强模型的实用性。开发者可以将Java函数注册为工具,供AI模型在生成响应时调用,实现与外部系统的交互。

7. 自动配置与Spring Boot集成

Spring AI框架与Spring Boot深度集成,提供了自动配置和启动器(Starter)模块,简化了项目的配置和依赖管理。开发者可以通过Spring Boot的配置文件,轻松设置AI模型的参数和API密钥,实现快速上手和部署。

8. 观察性与监控支持

为了帮助开发者监控AI模型的性能和使用情况,Spring AI框架集成了Spring Boot Actuator,提供了丰富的指标和追踪信息。开发者可以通过这些指标,了解API调用频率、响应延迟、令牌使用量等关键数据,优化AI应用的性能和成本。

二、使用Spring AI框架构建智能Agent

接下来,我们将通过一个完整的示例,展示如何使用Spring AI框架构建一个智能Agent,实现与用户的对话功能。

如需要ChatGPT API Key可联系微信(wsxx1415),可有偿提供官方ChatGPT API Key。

(1)使用Spring Initializr创建一个新的Spring Boot项目,Spring AI框架(如spring-ai-openai)。

(2)在application.ymlapplication.properties中,配置所选AI模型提供商的API密钥和参数。

spring:
  ai:
    openai:
      api-key: your-openai-api-key
      model: gpt-4

(3)使用Spring AI框架提供的ChatClient类,与AI模型进行交互。

@Service
public class ChatService {

    private final ChatClient chatClient;

    public ChatService(ChatClient.Builder builder) {
        this.chatClient = builder.build();
    }

    public String chat(String userInput) {
        return chatClient.prompt()
                .user(userInput)
                .call()
                .content();
    }
}

(4)使用提示模板,构建动态提示,提高AI模型的响应质量。

@Service
public class PromptService {

    private final PromptTemplate promptTemplate;

    public PromptService() {
        this.promptTemplate = new PromptTemplate("请根据以下内容回答问题:{content}");
    }

    public String buildPrompt(String content) {
        return promptTemplate.render(Map.of("content", content));
    }
}

(5)配置会话记忆,将对话历史存储在数据库中,实现上下文相关的对话。

spring:
  ai:
    chat:
      memory:
        type: jdbc
        jdbc:
          url: jdbc:mysql://localhost:3306/ai_chat
          username: root
          password: password

(6)如果需要实现基于向量的检索增强生成(RAG)功能,可以集成向量数据库,如Weaviate或Pinecone。

spring:
  ai:
    vectorstore:
      type: weaviate
      weaviate:
        url: http://localhost:8080
        api-key: your-weaviate-api-key

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