TiDB 向量存储

TiDB Cloud，是一款全面的数据库即服务（DBaaS）解决方案，提供专用和无服务器两种选项。TiDB Serverless 现正将内置向量搜索功能融入 MySQL 生态。通过此增强功能，您可以使用 TiDB Serverless 无缝开发 AI 应用程序，无需新数据库或额外技术栈。创建免费的 TiDB Serverless 集群，立即在 https://pingcap.com/ai 开始使用向量搜索功能。

本笔记本提供了关于在LlamaIndex中使用tidb向量搜索的详细指南。

环境设置

%pip install llama-index-vector-stores-tidbvector
%pip install llama-index

import textwrap

from llama_index.core import SimpleDirectoryReader, StorageContext
from llama_index.core import VectorStoreIndex
from llama_index.vector_stores.tidbvector import TiDBVectorStore

配置您的OpenAI密钥

import getpass
import os

os.environ["OPENAI_API_KEY"] = getpass.getpass("Input your OpenAI API key:")

配置您将需要的 TiDB 连接设置。要连接到您的 TiDB Cloud 集群，请按照以下步骤操作：

前往您的 TiDB Cloud 集群控制台，并导航至 Connect 页面。
选择使用 SQLAlchemy 连接 PyMySQL 的选项，并复制提供的连接URL（不含密码）。
将连接URL粘贴到你的代码中，替换 tidb_connection_string_template 变量。
输入您的密码。

# replace with your tidb connect string from tidb cloud console
tidb_connection_string_template = "mysql+pymysql://<USER>:<PASSWORD>@<HOST>:4000/<DB>?ssl_ca=/etc/ssl/cert.pem&ssl_verify_cert=true&ssl_verify_identity=true"
# type your tidb password
tidb_password = getpass.getpass("Input your TiDB password:")
tidb_connection_url = tidb_connection_string_template.replace(
    "<PASSWORD>", tidb_password
)

准备用于展示的数据

!mkdir -p 'data/paul_graham/'
!wget 'https://raw.githubusercontent.com/run-llama/llama_index/main/docs/examples/data/paul_graham/paul_graham_essay.txt' -O 'data/paul_graham/paul_graham_essay.txt'

documents = SimpleDirectoryReader("./data/paul_graham").load_data()
print("Document ID:", documents[0].doc_id)
for index, document in enumerate(documents):
    document.metadata = {"book": "paul_graham"}

Document ID: 86e12675-2e9a-4097-847c-8b981dd41806

创建 TiDB 向量存储

以下代码片段在 TiDB 中创建了一个名为 VECTOR_TABLE_NAME 的表，该表针对向量搜索进行了优化。成功执行此代码后，您将能够在 TiDB 数据库环境中直接查看和访问 VECTOR_TABLE_NAME 表

VECTOR_TABLE_NAME = "paul_graham_test"
tidbvec = TiDBVectorStore(
    connection_string=tidb_connection_url,
    table_name=VECTOR_TABLE_NAME,
    distance_strategy="cosine",
    vector_dimension=1536,
    drop_existing_table=False,
)

基于TiDB向量存储创建查询引擎

storage_context = StorageContext.from_defaults(vector_store=tidbvec)
index = VectorStoreIndex.from_documents(
    documents, storage_context=storage_context, show_progress=True
)

注意：如果您在此过程中因MySQL协议的数据包大小限制而遇到错误，例如尝试插入大量向量时（如2000行），可以通过将插入操作拆分成更小的批次来缓解此问题。例如，您可以将insert_batch_size参数设置为较小的值（如1000），以避免超出数据包大小限制，确保数据顺利插入TiDB向量存储：

storage_context = StorageContext.from_defaults(vector_store=tidbvec)
index = VectorStoreIndex.from_documents(
    documents, storage_context=storage_context, insert_batch_size=1000, show_progress=True
)

语义相似性搜索

本节重点介绍向量搜索基础知识和使用元数据过滤器优化结果。请注意，tidb向量仅支持默认向量存储查询模式。

query_engine = index.as_query_engine()
response = query_engine.query("What did the author do?")
print(textwrap.fill(str(response), 100))

The author wrote a book.

使用元数据进行筛选

使用元数据过滤器执行搜索，以检索与所应用过滤器对齐的特定数量的最近邻结果。

from llama_index.core.vector_stores.types import (
    MetadataFilter,
    MetadataFilters,
)

query_engine = index.as_query_engine(
    filters=MetadataFilters(
        filters=[
            MetadataFilter(key="book", value="paul_graham", operator="!="),
        ]
    ),
    similarity_top_k=2,
)
response = query_engine.query("What did the author learn?")
print(textwrap.fill(str(response), 100))

Empty Response

再次查询

from llama_index.core.vector_stores.types import (
    MetadataFilter,
    MetadataFilters,
)

query_engine = index.as_query_engine(
    filters=MetadataFilters(
        filters=[
            MetadataFilter(key="book", value="paul_graham", operator="=="),
        ]
    ),
    similarity_top_k=2,
)
response = query_engine.query("What did the author learn?")
print(textwrap.fill(str(response), 100))

The author learned valuable lessons from his experiences.

删除文档

tidbvec.delete(documents[0].doc_id)

检查文档是否已被删除

query_engine = index.as_query_engine()
response = query_engine.query("What did the author learn?")
print(textwrap.fill(str(response), 100))

Empty Response