将数据从向量数据库迁移到 AlloyDB

本教程介绍了如何使用 LangChain 矢量存储将数据从第三方矢量数据库迁移到 AlloyDB for PostgreSQL。支持以下矢量数据库：

本教程假定您熟悉 Google Cloud、AlloyDB 和异步 Python 编程。

目标

本教程介绍了如何执行以下操作：

  • 从现有矢量数据库中提取数据。
  • 连接到 AlloyDB。
  • 初始化 AlloyDB 表。
  • 初始化矢量存储对象。
  • 运行迁移脚本以插入数据。

费用

在本文档中，您将使用 Google Cloud 的以下收费组件：

您可使用价格计算器根据您的预计使用情况来估算费用。 Google Cloud 新用户可能有资格申请免费试用。

完成本文档中描述的任务后，您可以通过删除所创建的资源来避免继续计费。如需了解详情，请参阅清理。

准备工作

确保您拥有以下 LangChain 第三方数据库向量存储之一：

启用结算功能和所需的 API

  1. 在 Google Cloud 控制台的项目选择器页面上，选择或创建一个Google Cloud 项目。

    转到“项目选择器”

  2. 确保您的 Google Cloud 项目已启用结算功能。

  3. 启用创建和连接到 AlloyDB for PostgreSQL 所需的 Cloud API。

    启用 API

    1. 在确认项目步骤中，点击下一步以确认要更改的项目的名称。

    2. 在启用 API 步骤中，点击启用以启用以下各项：

      • AlloyDB API
      • Compute Engine API
      • Service Networking API

所需的角色

如需获得完成本教程中任务所需的权限，请拥有以下允许创建表和插入数据的 Identity and Access Management (IAM) 角色：

如果您想使用 IAM 身份验证（而不是本教程中的内置身份验证）对数据库进行身份验证，请使用该笔记本，其中介绍了如何使用 AlloyDB for PostgreSQL 通过 AlloyDBVectorStore 类存储矢量嵌入。

创建 AlloyDB 集群和用户

  1. 创建 AlloyDB 集群和实例。
    • 启用公共 IP，即可随时随地运行本教程。如果您使用的是专用 IP，则必须在 VPC 中运行本教程。
  2. 创建或选择 AlloyDB 数据库用户。
    • 创建实例时，系统会创建一个具有密码的 postgres 用户。此用户拥有超级用户权限。
    • 本教程使用内置身份验证来减少任何身份验证摩擦。您可以使用 AlloyDBEngine 进行 IAM 身份验证。

检索代码示例

  1. 通过克隆代码库从 GitHub 复制代码示例：

    git clone https://github.com/googleapis/langchain-google-alloydb-pg-python.git

  2. 导航到 migrations 目录：

    cd langchain-google-alloydb-pg-python/samples/migrations

从现有矢量数据库中提取数据

  1. 创建客户端。

    Pinecone

    from pinecone import Pinecone  # type: ignore

pinecone_client = Pinecone(api_key=pinecone_api_key)
pinecone_index = pinecone_client.Index(pinecone_index_name)

    Weaviate

    import weaviate

# For a locally running weaviate instance, use `weaviate.connect_to_local()`
weaviate_client = weaviate.connect_to_weaviate_cloud(
    cluster_url=weaviate_cluster_url,
    auth_credentials=weaviate.auth.AuthApiKey(weaviate_api_key),
)

    色度

    from langchain_chroma import Chroma

chromadb_client = Chroma(
    collection_name=chromadb_collection_name,
    embedding_function=embeddings_service,
    persist_directory=chromadb_path,
)

    Qdrant

    from qdrant_client import QdrantClient

qdrant_client = QdrantClient(path=qdrant_path)

    Milvus

    milvus_client = MilvusClient(uri=milvus_uri)

  2. 从数据库中获取所有数据。

    Pinecone

    从 Pinecone 索引检索矢量 ID：

    results = pinecone_index.list_paginated(
    prefix="", namespace=pinecone_namespace, limit=pinecone_batch_size
)
ids = [v.id for v in results.vectors]
yield ids

while results.pagination is not None:
    pagination_token = results.pagination.next
    results = pinecone_index.list_paginated(
        prefix="", pagination_token=pagination_token, limit=pinecone_batch_size
    )

    # Extract and yield the next batch of IDs
    ids = [v.id for v in results.vectors]
    yield ids

    然后，从 Pinecone 索引中按 ID 提取记录：

    # Iterate through the IDs and download their contents
for ids in id_iterator:
    all_data = pinecone_index.fetch(ids=ids)
    ids = []
    embeddings = []
    contents = []
    metadatas = []

    # Process each vector in the current batch
    for doc in all_data["vectors"].values():
        ids.append(doc["id"])
        embeddings.append(doc["values"])
        contents.append(str(doc["metadata"]["text"]))
        del doc["metadata"]["text"]
        metadata = doc["metadata"]
        metadatas.append(metadata)

    # Yield the current batch of results
    yield ids, contents, embeddings, metadatas

    Weaviate

    # Iterate through the IDs and download their contents
weaviate_collection = weaviate_client.collections.get(weaviate_collection_name)
ids = []
content = []
embeddings = []
metadatas = []

for item in weaviate_collection.iterator(include_vector=True):
    ids.append(str(item.uuid))
    content.append(item.properties[weaviate_text_key])
    embeddings.append(item.vector["default"])
    del item.properties[weaviate_text_key]  # type: ignore
    metadatas.append(item.properties)

    if len(ids) >= weaviate_batch_size:
        # Yield the current batch of results
        yield ids, content, embeddings, metadatas
        # Reset lists to start a new batch
        ids = []
        content = []
        embeddings = []
        metadatas = []

    色度

    # Iterate through the IDs and download their contents
offset = 0
while True:
    docs = chromadb_client.get(
        include=["metadatas", "documents", "embeddings"],
        limit=chromadb_batch_size,
        offset=offset,
    )

    if len(docs["documents"]) == 0:
        break

    yield docs["ids"], docs["documents"], docs["embeddings"].tolist(), docs[
        "metadatas"
    ]

    offset += chromadb_batch_size

    Qdrant

    # Iterate through the IDs and download their contents
offset = None
while True:
    docs, offset = qdrant_client.scroll(
        collection_name=qdrant_collection_name,
        with_vectors=True,
        limit=qdrant_batch_size,
        offset=offset,
        with_payload=True,
    )

    ids: List[str] = []
    contents: List[Any] = []
    embeddings: List[List[float]] = []
    metadatas: List[Any] = []

    for doc in docs:
        if doc.payload and doc.vector:
            ids.append(str(doc.id))
            contents.append(doc.payload["page_content"])
            embeddings.append(doc.vector)  # type: ignore
            metadatas.append(doc.payload["metadata"])

    yield ids, contents, embeddings, metadatas

    if not offset:
        break

    Milvus

    # Iterate through the IDs and download their contents
iterator = milvus_client.query_iterator(
    collection_name=milvus_collection_name,
    filter='pk >= "0"',
    output_fields=["pk", "text", "vector", "idv"],
    batch_size=milvus_batch_size,
)

while True:
    ids = []
    content = []
    embeddings = []
    metadatas = []
    page = iterator.next()
    if len(page) == 0:
        iterator.close()
        break
    for i in range(len(page)):
        doc = page[i]
        ids.append(doc["pk"])
        content.append(doc["text"])
        embeddings.append(doc["vector"])
        del doc["pk"]
        del doc["text"]
        del doc["vector"]
        metadatas.append(doc)
    yield ids, content, embeddings, metadatas

初始化 AlloyDB 表

  1. 定义嵌入服务。

    VectorStore 接口需要嵌入服务。此工作流不会生成新的嵌入，因此使用 FakeEmbeddings 类可避免任何开销。

    Pinecone

    # The VectorStore interface requires an embedding service. This workflow does not
# generate new embeddings, therefore FakeEmbeddings class is used to avoid any costs.
from langchain_core.embeddings import FakeEmbeddings

embeddings_service = FakeEmbeddings(size=vector_size)

    Weaviate

    # The VectorStore interface requires an embedding service. This workflow does not
# generate new embeddings, therefore FakeEmbeddings class is used to avoid any costs.
from langchain_core.embeddings import FakeEmbeddings

embeddings_service = FakeEmbeddings(size=vector_size)

    色度

    # The VectorStore interface requires an embedding service. This workflow does not
# generate new embeddings, therefore FakeEmbeddings class is used to avoid any costs.
from langchain_core.embeddings import FakeEmbeddings

embeddings_service = FakeEmbeddings(size=vector_size)

    Qdrant

    # The VectorStore interface requires an embedding service. This workflow does not
# generate new embeddings, therefore FakeEmbeddings class is used to avoid any costs.
from langchain_core.embeddings import FakeEmbeddings

embeddings_service = FakeEmbeddings(size=vector_size)

    Milvus

    # The VectorStore interface requires an embedding service. This workflow does not
# generate new embeddings, therefore FakeEmbeddings class is used to avoid any costs.
from langchain_core.embeddings import FakeEmbeddings

embeddings_service = FakeEmbeddings(size=vector_size)

  2. 准备 AlloyDB 表。

    1. 使用公共 IP 连接到 AlloyDB。 如需了解详情，请参阅指定 IP 地址类型。

      Pinecone

      from langchain_google_alloydb_pg import AlloyDBEngine

alloydb_engine = await AlloyDBEngine.afrom_instance(
    project_id=project_id,
    region=region,
    cluster=cluster,
    instance=instance,
    database=db_name,
    user=db_user,
    password=db_pwd,
)

      Weaviate

      from langchain_google_alloydb_pg import AlloyDBEngine

alloydb_engine = await AlloyDBEngine.afrom_instance(
    project_id=project_id,
    region=region,
    cluster=cluster,
    instance=instance,
    database=db_name,
    user=db_user,
    password=db_pwd,
)

      色度

      from langchain_google_alloydb_pg import AlloyDBEngine

alloydb_engine = await AlloyDBEngine.afrom_instance(
    project_id=project_id,
    region=region,
    cluster=cluster,
    instance=instance,
    database=db_name,
    user=db_user,
    password=db_pwd,
)

      Qdrant

      from langchain_google_alloydb_pg import AlloyDBEngine

alloydb_engine = await AlloyDBEngine.afrom_instance(
    project_id=project_id,
    region=region,
    cluster=cluster,
    instance=instance,
    database=db_name,
    user=db_user,
    password=db_pwd,
)

      Milvus

      from langchain_google_alloydb_pg import AlloyDBEngine

alloydb_engine = await AlloyDBEngine.afrom_instance(
    project_id=project_id,
    region=region,
    cluster=cluster,
    instance=instance,
    database=db_name,
    user=db_user,
    password=db_pwd,
)

    2. 创建要将数据复制到的表（如果不存在）。

      Pinecone

      await alloydb_engine.ainit_vectorstore_table(
    table_name=alloydb_table,
    vector_size=vector_size,
)

      Weaviate

      await alloydb_engine.ainit_vectorstore_table(
    table_name=alloydb_table,
    vector_size=vector_size,
)

      色度

      await alloydb_engine.ainit_vectorstore_table(
    table_name=alloydb_table,
    vector_size=vector_size,
)

      Qdrant

      await alloydb_engine.ainit_vectorstore_table(
    table_name=alloydb_table,
    vector_size=vector_size,
)

      Milvus

      await alloydb_engine.ainit_vectorstore_table(
    table_name=alloydb_table,
    vector_size=vector_size,
)

初始化矢量存储对象

此代码会以 JSON 格式将其他矢量嵌入元数据添加到 langchain_metadata 列。为了提高过滤效率，请将这些元数据整理到单独的列中。如需了解详情，请参阅创建自定义矢量存储空间。

  1. 如需初始化矢量存储区对象，请运行以下命令：

    Pinecone

    from langchain_google_alloydb_pg import AlloyDBVectorStore

vs = await AlloyDBVectorStore.create(
    engine=alloydb_engine,
    embedding_service=embeddings_service,
    table_name=alloydb_table,
)

    Weaviate

    from langchain_google_alloydb_pg import AlloyDBVectorStore

vs = await AlloyDBVectorStore.create(
    engine=alloydb_engine,
    embedding_service=embeddings_service,
    table_name=alloydb_table,
)

    色度

    from langchain_google_alloydb_pg import AlloyDBVectorStore

vs = await AlloyDBVectorStore.create(
    engine=alloydb_engine,
    embedding_service=embeddings_service,
    table_name=alloydb_table,
)

    Qdrant

    from langchain_google_alloydb_pg import AlloyDBVectorStore

vs = await AlloyDBVectorStore.create(
    engine=alloydb_engine,
    embedding_service=embeddings_service,
    table_name=alloydb_table,
)

    Milvus

    from langchain_google_alloydb_pg import AlloyDBVectorStore

vs = await AlloyDBVectorStore.create(
    engine=alloydb_engine,
    embedding_service=embeddings_service,
    table_name=alloydb_table,
)

  2. 将数据插入 AlloyDB 表中：

    Pinecone

    pending: set[Any] = set()
for ids, contents, embeddings, metadatas in data_iterator:
    pending.add(
        asyncio.ensure_future(
            vs.aadd_embeddings(
                texts=contents,
                embeddings=embeddings,
                metadatas=metadatas,
                ids=ids,
            )
        )
    )
    if len(pending) >= max_concurrency:
        _, pending = await asyncio.wait(
            pending, return_when=asyncio.FIRST_COMPLETED
        )
if pending:
    await asyncio.wait(pending)

    Weaviate

    pending: set[Any] = set()
for ids, contents, embeddings, metadatas in data_iterator:
    pending.add(
        asyncio.ensure_future(
            vs.aadd_embeddings(
                texts=contents,
                embeddings=embeddings,
                metadatas=metadatas,
                ids=ids,
            )
        )
    )
    if len(pending) >= max_concurrency:
        _, pending = await asyncio.wait(
            pending, return_when=asyncio.FIRST_COMPLETED
        )
if pending:
    await asyncio.wait(pending)

    色度

    pending: set[Any] = set()
for ids, contents, embeddings, metadatas in data_iterator:
    pending.add(
        asyncio.ensure_future(
            vs.aadd_embeddings(
                texts=contents,
                embeddings=embeddings,
                metadatas=metadatas,
                ids=ids,
            )
        )
    )
    if len(pending) >= max_concurrency:
        _, pending = await asyncio.wait(
            pending, return_when=asyncio.FIRST_COMPLETED
        )
if pending:
    await asyncio.wait(pending)

    Qdrant

    pending: set[Any] = set()
for ids, contents, embeddings, metadatas in data_iterator:
    pending.add(
        asyncio.ensure_future(
            vs.aadd_embeddings(
                texts=contents,
                embeddings=embeddings,
                metadatas=metadatas,
                ids=ids,
            )
        )
    )
    if len(pending) >= max_concurrency:
        _, pending = await asyncio.wait(
            pending, return_when=asyncio.FIRST_COMPLETED
        )
if pending:
    await asyncio.wait(pending)

    Milvus

    pending: set[Any] = set()
for ids, contents, embeddings, metadatas in data_iterator:
    pending.add(
        asyncio.ensure_future(
            vs.aadd_embeddings(
                texts=contents,
                embeddings=embeddings,
                metadatas=metadatas,
                ids=ids,
            )
        )
    )
    if len(pending) >= max_concurrency:
        _, pending = await asyncio.wait(
            pending, return_when=asyncio.FIRST_COMPLETED
        )
if pending:
    await asyncio.wait(pending)

运行迁移脚本

  1. 设置 Python 环境。

  2. 安装示例依赖项：

    pip install -r requirements.txt

  3. 运行示例迁移。

    Pinecone

    python migrate_pinecone_vectorstore_to_alloydb.py

    在运行示例之前，请先进行以下替换：

    • PINECONE_API_KEY：Pinecone API 密钥。
    • PINECONE_NAMESPACE：Pinecone 命名空间。
    • PINECONE_INDEX_NAME：Pinecone 索引的名称。
    • PROJECT_ID：项目 ID。
    • REGION：AlloyDB 集群的部署区域。
    • CLUSTER：集群的名称。
    • INSTANCE：实例的名称。
    • DB_NAME：数据库的名称。
    • DB_USER：数据库用户的名称。
    • DB_PWD：数据库 Secret 密码。

    Weaviate

    python migrate_weaviate_vectorstore_to_alloydb.py

    在运行示例之前，请先进行以下替换：

    • WEAVIATE_API_KEY：Weaviate API 密钥。
    • WEAVIATE_CLUSTER_URL：Weaviate 集群网址。
    • WEAVIATE_COLLECTION_NAME：Weaviate 集合名称。
    • PROJECT_ID：项目 ID。
    • REGION：AlloyDB 集群的部署区域。
    • CLUSTER：集群的名称。
    • INSTANCE：实例的名称。
    • DB_NAME：数据库的名称。
    • DB_USER：数据库用户的名称。
    • DB_PWD：数据库 Secret 密码。

    色度

    python migrate_chromadb_vectorstore_to_alloydb.py

    在运行示例之前，请先进行以下替换：

    • CHROMADB_PATH：Chroma 数据库路径。
    • CHROMADB_COLLECTION_NAME：Chroma 数据库集合的名称。
    • PROJECT_ID：项目 ID。
    • REGION：AlloyDB 集群的部署区域。
    • CLUSTER：集群的名称。
    • INSTANCE：实例的名称。
    • DB_NAME：数据库的名称。
    • DB_USER：数据库用户的名称。
    • DB_PWD：数据库 Secret 密码。

    Qdrant

    python migrate_qdrant_vectorstore_to_alloydb.py

    在运行示例之前，请先进行以下替换：

    • QDRANT_PATH：Qdrant 数据库路径。
    • QDRANT_COLLECTION_NAME：Qdrant 集合名称。
    • PROJECT_ID：项目 ID。
    • REGION：AlloyDB 集群的部署区域。
    • CLUSTER：集群的名称。
    • INSTANCE：实例的名称。
    • DB_NAME：数据库的名称。
    • DB_USER：数据库用户的名称。
    • DB_PWD：数据库 Secret 密码。

    Milvus

    python migrate_milvus_vectorstore_to_alloydb.py

    在运行示例之前，请先进行以下替换：

    • MILVUS_URI：Milvus URI。
    • MILVUS_COLLECTION_NAME：Milvus 集合的名称。
    • PROJECT_ID：项目 ID。
    • REGION：AlloyDB 集群的部署区域。
    • CLUSTER：集群的名称。
    • INSTANCE：实例的名称。
    • DB_NAME：数据库的名称。
    • DB_USER：数据库用户的名称。
    • DB_PWD：数据库 Secret 密码。

    迁移成功后，系统会输出类似于以下内容的日志，且不会出现任何错误：
    Migration completed, inserted all the batches of data to AlloyDB

  4. 打开 AlloyDB Studio 查看迁移的数据。如需了解详情，请参阅使用 AlloyDB Studio 管理数据。

清理

为避免因本教程中使用的资源导致您的 Google Cloud 账号产生费用，请删除包含这些资源的项目，或者保留项目但删除各个资源。

  1. 在 Google Cloud 控制台中，前往集群页面。

    转到集群

  2. 在资源名称列中，点击您创建的集群的名称。

  3. 点击 Delete cluster（删除集群）。

  4. 在删除集群中，输入集群的名称以确认您要删除集群。

  5. 点击删除。

    如果您在创建集群时创建了专用连接，请删除该专用连接：

  6. 前往 Google Cloud 控制台的“网络”页面，然后点击删除 VPC 网络。

后续步骤