掘金 人工智能 07月09日 13:59
Spring AI 对话记忆大揭秘:服务器重启,聊天记录不再丢失!
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本文针对Spring AI应用中对话上下文在重启后丢失的问题,提出了基于文件存储的持久化解决方案。通过自定义ChatMemory接口,结合Kryo序列化库,将对话历史存储到文件中,实现了“过目不忘”的AI应用。文章详细介绍了从问题分析、方案选择、代码实现到配置测试的全过程,并提供了可扩展的思路,帮助开发者构建更智能、更可靠的AI应用。

🤔 Spring AI 默认的对话记忆存储在内存中,重启后会丢失,影响用户体验。本文旨在解决这一痛点。

💡 作者推荐自定义 ChatMemory 接口,将存储介质与记忆算法解耦,实现灵活的持久化方案。

🛠️ 采用 Kryo 序列化库,解决了 Message 对象序列化的难题,实现了基于文件的持久化存储。

⚙️ 详细介绍了 FileBasedChatMemory 的实现细节,包括文件读写、序列化与反序列化,以及 ChatClient 的配置。

🚀 最终,通过文件存储成功实现了对话记忆的持久化,即使重启应用,AI 也能恢复之前的对话。

还在为 Spring AI 应用重启后对话上下文丢失而烦恼吗?本文将带你深入 Spring AI 的对话记忆机制,并手把手教你实现一个基于文件的持久化方案,让你的 AI 应用拥有 “过目不忘” 的超能力!

哈喽,各位程序员朋友们!

在之前的文章里,我们一起探索了如何使用 Spring AI 构建能理解上下文的对话机器人。但一个棘手的问题很快就浮现了:我们的对话记忆都存在内存里,服务器一旦重启,珍贵的聊天记录就灰飞烟灭了。这可不行!

想象一下,用户正和你的 AI 聊得火热,结果服务器一更新,AI 就 “失忆” 了,之前的对话全忘了。这体验感,简直一言难尽。

那么,有没有办法让对话记忆像数据一样被持久化,存到文件、数据库或者 Redis 里呢?

答案是:当然有!Spring AI 早就为我们考虑到了这一点。

一、官方方案:理想与现实的差距

Spring AI 官方文档中提到,它提供了一些现成的持久化方案,可以将对话记忆保存到不同的数据源中。听起来很不错,对吧?

看到 JdbcChatMemory,我们可能两眼放光:这不就是我们想要的吗?然而,现实却给我们泼了一盆冷水。spring-ai-starter-model-chat-memory-jdbc 这个依赖不仅版本稀少,相关文档也几乎没有,甚至在 Maven 中央仓库都搜不到。

虽然在 Spring 自己的仓库里能找到它的踪迹,但这用户量……基本上等于让我们去“开荒”,风险太高了。

既然官方的路不好走,那我们就自己动手,丰衣足食!

二、另辟蹊径:自定义你的 ChatMemory

我更推荐的方案是:自定义实现 ChatMemory 接口

Spring AI 的设计非常巧妙,它将“存储介质”和“记忆算法”解耦了。这意味着我们可以只替换存储部分,而不用改动整个对话流程。

虽然官方没给示例,但没关系,我们可以“偷师”啊!直接去看默认实现类 InMemoryChatMemory 的源码,模仿它的实现。

ChatMemory 接口的核心方法很简单,就是对消息的增、删、查:

InMemoryChatMemory 的源码显示,它内部其实就是用一个 ConcurrentHashMap 来存消息,Key 是对话 ID,Value 是这个对话的所有消息列表。

思路有了,接下来就是实战!

三、实战演练:打造文件版 ChatMemory

为了避免引入数据库等额外依赖的复杂性,我们先来实现一个最简单的:基于文件的持久化 ChatMemory

这里的核心挑战在于 消息对象的序列化与反序列化。我们需要将内存中的 Message 对象转换成文本存入文件,也要能从文件中读出文本并还原成 Message 对象。

你可能会首先想到用 JSON,但很快就会发现困难重重:

    Message 是个接口,有 UserMessageSystemMessage 等多种实现。不同子类的字段各不相同,结构不统一。这些子类大多没有无参构造函数,也没有实现 Serializable 接口。

直接用 JSON 序列化,大概率会踩坑。因此,我们请出一位“外援”——高性能序列化库 Kryo

第一步:引入 Kryo 依赖

pom.xml 中添加:

<dependency>    <groupId>com.esotericsoftware</groupId>    <artifactId>kryo</artifactId>    <version>5.6.2</version></dependency>

第二步:编写 FileBasedChatMemory

新建 chatmemory 包,创建 FileBasedChatMemory.java。别被下面的代码吓到,核心逻辑就是文件的读写和对象的序列化/反序列化,完全可以让 AI 帮你生成。

// ... 省略 package 和 import .../** * @author BNTang * @version 1.0 * @description 基于文件持久化的对话记忆,实现 ChatMemory 接口 **/public class FileBasedChatMemory implements ChatMemory {    /**     * 文件存储的基础目录     */    private final String BASE_DIR;    // Kryo 实例,用于序列化和反序列化消息对象    private static final Kryo KRYO = new Kryo();    static {        // 设置 Kryo 的注册要求为 false,允许未注册的类进行序列化        KRYO.setRegistrationRequired(false);        // 设置 Kryo 的实例化策略为标准实例化策略        KRYO.setInstantiatorStrategy(new StdInstantiatorStrategy());    }    /**     * 构造函数,初始化文件存储目录。     *     * @param dir 文件存储目录路径     */    public FileBasedChatMemory(String dir) {        // 设置基础目录        this.BASE_DIR = dir;        // 确保目录存在        File baseDir = new File(BASE_DIR);        // 如果目录不存在,则创建目录        if (!baseDir.exists()) {            // 尝试创建目录,如果失败则抛出异常            boolean created = baseDir.mkdirs();            // 如果目录创建失败,抛出运行时异常            if (!created) {                // 目录创建失败,抛出异常                throw new RuntimeException("Failed to create directory: " + BASE_DIR);            }        }    }    @Override    public void add(String conversationId, List<Message> messages) {        // 获取或创建对话的消息列表        List<Message> conversationMessages = getOrCreateConversation(conversationId);        // 将新的消息添加到对话消息列表中        conversationMessages.addAll(messages);        // 保存更新后的对话消息列表到文件        saveConversation(conversationId, conversationMessages);    }    @Override    public List<Message> get(String conversationId, int lastN) {        // 获取或创建对话的消息列表        List<Message> allMessages = getOrCreateConversation(conversationId);        // 如果消息总数小于等于 lastN,直接返回所有消息        if (allMessages.size() <= lastN) {            return allMessages;        }        // 否则,返回最后 N 条消息        return allMessages.subList(allMessages.size() - lastN, allMessages.size());    }    @Override    public void clear(String conversationId) {        // 获取对话文件        File file = getConversationFile(conversationId);        // 如果文件存在,则删除该文件        if (file.exists()) {            // 尝试删除文件,如果删除失败则打印警告信息            file.delete();        }    }    /**     * getOrCreateConversation 方法用于获取或创建一个对话的消息列表。     *     * @param conversationId 对话 ID,用于标识特定的对话     * @return 一个包含对话消息的列表,如果文件不存在则返回一个空列表     */    private List<Message> getOrCreateConversation(String conversationId) {        // 获取对话文件        File file = getConversationFile(conversationId);        // 如果文件不存在,则创建一个新的空列表        if (!file.exists()) {            return new ArrayList<>();        }        // 如果文件存在,则读取文件中的消息列表        try (Input input = new Input(new FileInputStream(file))) {            // 使用 Kryo 反序列化读取的对象            return KRYO.readObject(input, ArrayList.class);        } catch (Exception e) {            // 如果读取文件失败,打印异常堆栈跟踪,并返回空列表以防程序崩溃            e.printStackTrace();            return new ArrayList<>();        }    }    /**     * saveConversation 方法用于将对话消息列表保存到文件中。     *     * @param conversationId 对话 ID,用于标识特定的对话     * @param messages       对话消息列表,包含要保存的消息对象     */    private void saveConversation(String conversationId, List<Message> messages) {        // 获取对话文件        File file = getConversationFile(conversationId);        // 确保父目录存在        try (Output output = new Output(new FileOutputStream(file))) {            // 使用 Kryo 序列化消息列表并写入文件            KRYO.writeObject(output, messages);        } catch (IOException e) {            // 如果写入文件失败,打印异常堆栈跟踪            e.printStackTrace();        }    }    /**     * getConversationFile 方法用于获取特定对话 ID 的文件。     *     * @param conversationId 对话 ID,用于标识特定的对话     * @return 一个 File 对象,表示存储该对话消息的文件     */    private File getConversationFile(String conversationId) {        // 返回一个新的 File 对象,表示存储对话消息的文件        return new File(BASE_DIR, conversationId + ".kryo");    }}

第三步:配置 ChatClient

修改 App 的构造函数,告诉 ChatClient 使用我们新的文件版对话记忆。

public App(ChatModel ollamaChatModel) {    // 指定一个用于存放记忆文件的目录    String fileDir = System.getProperty("user.dir") + "/temp/chat-memory";    // 实例化我们自定义的 ChatMemory    ChatMemory chatMemory = new FileBasedChatMemory(fileDir);        // 构建 ChatClient,并注入 ChatMemory    chatClient = ChatClient.builder(ollamaChatModel)            .defaultSystem(SYSTEM_PROMPT)            .defaultAdvisors(                    new MessageChatMemoryAdvisor(chatMemory),                    new MyLoggerAdvisor()            )            .build();}

第四步:见证奇迹

运行你的应用,进行几轮对话,然后查看项目根目录下的 temp/chat-memory 文件夹。你会发现,对话记录已经被成功保存为 .kryo 文件了!

现在,即使你重启应用,AI 也能找回之前的对话,继续和用户愉快地交流。

Spring AI 开发中的常见痛点:对话记忆的持久化。通过自定义 ChatMemory 接口,我们成功地将对话历史从易失的内存转移到了稳定的文件中,让我们的 AI 应用拥有了“长期记忆”。

这个方法不仅限于文件存储,你可以举一反三,将其改造为基于 Redis、MongoDB 或任何你喜欢的存储方案。这正是 Spring AI 框架灵活性的体现。

希望这篇文章能对你有所启发!动手试试吧,给你的 AI 装上一个“超级大脑”!

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