VectorDB简介
VectorDB是一个专为Python开发者设计的向量数据库,它遵循"你所需要的 - 不多也不少"的理念,提供了一个精简但强大的解决方案。VectorDB建立在DocArray和Jina两个强大框架之上,结合了DocArray的高效向量搜索能力和Jina的可扩展服务能力,为用户提供了一个强大而易用的向量数据库体验。
VectorDB的主要特性
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用户友好的接口: VectorDB设计简洁直观,适合各种水平的用户使用。
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极简设计: 包含所有必要功能,没有多余的复杂性,确保从本地到服务器再到云端部署的无缝过渡。
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完整的CRUD支持: 支持索引、搜索、更新和删除等全套操作。
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数据库即服务: 支持gRPC、HTTP和Websocket协议,让你能够高效地提供数据库服务并进行插入或搜索操作。
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可扩展性: 提供分片和复制等强大的可扩展性特性,通过分片提高服务延迟,通过复制增强可用性和吞吐量。
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云部署: 可以轻松地在Jina AI Cloud上部署你的服务。
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无服务器能力: 可以在云端以无服务器模式部署,确保根据你的需求优化资源利用和数据可用性。
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多种ANN算法: 提供多种近似最近邻(ANN)算法实现,包括:
- InMemoryExactNNVectorDB: 实现简单的最近邻算法
- HNSWVectorDB: 利用HNSWLib实现基于HNSW的搜索
快速上手
本地使用VectorDB
- 首先定义文档模式:
from docarray import BaseDoc
from docarray.typing import NdArray
class ToyDoc(BaseDoc):
text: str = ''
embedding: NdArray[128]
- 选择预构建的数据库并应用模式:
from docarray import DocList
import numpy as np
from vectordb import InMemoryExactNNVectorDB
# 指定工作空间路径
db = InMemoryExactNNVectorDB[ToyDoc](workspace='./workspace_path')
# 索引一组带有随机嵌入的文档
doc_list = [ToyDoc(text=f'toy doc {i}', embedding=np.random.rand(128)) for i in range(1000)]
db.index(inputs=DocList[ToyDoc](doc_list))
# 执行搜索查询
query = ToyDoc(text='query', embedding=np.random.rand(128))
results = db.search(inputs=DocList[ToyDoc]([query]), limit=10)
# 打印匹配结果
for m in results[0].matches:
print(m)
将VectorDB作为服务使用
VectorDB支持作为服务运行,支持gRPC、HTTP和Websocket通信协议。
服务器端:
with db.serve(protocol='grpc', port=12345, replicas=1, shards=1) as service:
service.block()
客户端:
from vectordb import Client
client = Client[ToyDoc](address='grpc://0.0.0.0:12345')
results = client.search(inputs=DocList[ToyDoc]([query]), limit=10)
高级主题
向量数据库的作用
向量数据库作为嵌入的复杂存储库,捕捉了不同对象之间的语义相似性。这些数据库能够在各种多模态数据类型中进行相似性搜索,开创了信息检索的新时代。通过提供上下文理解和丰富生成结果,向量数据库极大地增强了语言学习模型(LLM)的性能和效用,凸显了它们在数据科学和机器学习应用程序演进中的关键作用。
CRUD支持
VectorDB提供了统一的API支持索引、搜索、更新和删除功能:
index
: 接受一个DocList
进行索引。search
: 接受一个查询DocList
或单个BaseDoc
,返回按相关性排序的匹配结果。delete
: 接受要从索引中删除的文档DocList
。update
: 接受要在索引中更新的文档DocList
。
可扩展性配置
VectorDB提供了两个重要的扩展参数:
- 分片(Shards): 数据分片数量,可以提高延迟性能。
- 副本(Replicas): 数据库副本数量,使用RAFT算法在副本之间同步索引,提高服务可用性和搜索吞吐量。
向量搜索配置
VectorDB提供了两种主要的向量数据库类型:
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InMemoryExactNNVectorDB: 对嵌入进行穷举搜索,配置选项有限。
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HNSWVectorDB: 使用HNSW算法进行近似最近邻搜索,提供多种配置选项用于调整性能和精度。
VectorDB的未来发展
VectorDB团队有着雄心勃勃的发展计划,包括:
- 支持更多ANN搜索算法
- 增强过滤能力
- 提高可定制性
- 扩展无服务器能力
- 扩大部署选项
VectorDB项目由Jina AI支持,采用Apache-2.0许可。我们非常欢迎社区贡献,如果你有任何新功能或改进的想法,请随时与我们联系。加入我们的Discord社区,与我们和其他社区成员交流!
通过VectorDB,你可以轻松构建和部署强大的向量搜索应用,无论是本地开发还是云端部署。它简化了向量数据库的使用流程,让开发者能够专注于创造独特的应用体验。无论你是在构建语义搜索、推荐系统,还是其他需要高效向量操作的应用,VectorDB都能成为你得力的工具。
立即开始使用VectorDB,体验简单而强大的Python向量数据库吧!