LangChain RAG

RAG（Retrieval-Augmented Generation，检索增强生成）让 AI 能够基于你的私有文档回答问题，不需要微调模型，只需将文档向量化存储，Agent 就能检索相关内容来回答。

RAG 是什么

普通的大模型只能回答训练数据中有的内容。如果你的文档是私有的（公司内部文档、个人笔记），模型就"不知道"。RAG 解决了这个问题：

离线阶段：将文档切分成小块 → 用 Embedding 模型转换为向量 → 存入向量数据库
在线阶段：用户提问 → 将问题转为向量 → 在向量数据库中搜索最相似的内容 → 将检索到的内容作为上下文发给模型 → 模型基于检索内容回答

RAG 工作流程

┌──────────────────────────────────────────────────────┐
│                    离线阶段（索引）                     │
│                                                      │
│  文档 → DocumentLoader → TextSplitter → Embedding     │
│                                           ↓          │
│                                      VectorStore     │
└──────────────────────────────────────────────────────┘

┌──────────────────────────────────────────────────────┐
│                    在线阶段（检索）                     │
│                                                      │
│  用户提问 → Embedding → 相似度搜索 → 检索结果          │
│                                          ↓           │
│                      检索结果 + 用户问题 → 模型 → 回答  │
└──────────────────────────────────────────────────────┘

环境准备

安装 RAG 相关依赖：

$ pip install langchain-deepseek langchain-chroma chromadb

包	用途
langchain-deepseek	提供 OpenAI Embedding 模型
langchain-chroma	Chroma 向量数据库的 LangChain 集成
chromadb	Chroma 向量数据库（轻量级，适合入门）

Embedding 模型初始化

实例

from dotenv import load_dotenv
load_dotenv()

from langchain_openai import OpenAIEmbeddings

# OpenAI 的文本嵌入模型
# 将文本转换为向量（一组浮点数）
embeddings = OpenAIEmbeddings(model="text-embedding-3-small")

# 测试：将一段文本转为向量
text = "菜鸟教程 RUNOOB 是一个编程学习平台"
vector = embeddings.embed_query(text)

print(f"文本: {text}")
print(f"向量维度: {len(vector)}") # text-embedding-3-small 是 1536 维
print(f"向量前 5 个值: {vector[:5]}")

运行结果：

文本: 菜鸟教程 RUNOOB 是一个编程学习平台
向量维度: 1536
向量前 5 个值: [0.0123, -0.0045, 0.0234, -0.0012, 0.0089]

创建向量存储

实例

from langchain_openai import OpenAIEmbeddings
from langchain_chroma import Chroma

# 初始化 Embedding 模型
embeddings = OpenAIEmbeddings(model="text-embedding-3-small")

# 创建 Chroma 向量存储（数据保存在本地目录）
vector_store = Chroma(
collection_name="runoob_docs",
embedding_function=embeddings,
persist_directory="./chroma_db", # 持久化目录
)

# 添加文档（最简单的形式：文本列表）
texts = [
"菜鸟教程（RUNOOB）是一个免费的编程学习网站，提供 HTML、CSS、JavaScript、Python 等教程。",
"Python3 基础教程共 30 章，适合零基础入门，包含环境搭建、语法基础、面向对象等内容。",
"HTML 基础教程共 25 章，覆盖 HTML 标签、表单、多媒体等基础知识。",
]

# add_texts 自动将文本转为向量并存储
vector_store.add_texts(texts)

print(f"已添加 {len(texts)} 个文档到向量存储")

语义检索

实例

# 语义搜索——不依赖关键词匹配，而是语义相似度
results = vector_store.similarity_search(
"我想学 Python，有什么教程推荐？",
k=2, # 返回最相似的 2 个结果
)

print("搜索结果：")
for i, doc in enumerate(results):
print(f"\n结果 {i+1}:")
print(f" 内容: {doc.page_content}")
print(f" 元数据: {doc.metadata}")

运行结果：

搜索结果：

结果 1:
  内容: Python3 基础教程共 30 章，适合零基础入门...
  元数据: {}

结果 2:
  内容: 菜鸟教程（RUNOOB）是一个免费的编程学习网站...
  元数据: {}

注意第一个搜索结果比第二个更相关——虽然第一个包含 "Python" 关键词，但它按语义相似度而非关键词匹配排序。这就是向量检索的优势。

创建 Retriever 检索器

Retriever 是 Vector Store 的标准化接口：

实例

# 从 vector_store 创建 retriever
retriever = vector_store.as_retriever(
search_type="similarity", # 相似度搜索
search_kwargs={"k": 3}, # 返回前 3 个结果
)

# 使用 retriever
docs = retriever.invoke("Python 学习路线")
for doc in docs:
print(f"- {doc.page_content[:60]}...")

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