大模型与检索系统集成开发核心知识点总结

1. 异步编程与事件循环管理

关键概念

  • 事件循环检测asyncio.get_event_loop().is_running() 判断运行环境
  • 多环境兼容:同时支持 Jupyter(已有事件循环)和脚本(标准环境)执行
  • 资源生命周期 :使用 async with 确保异步客户端正确初始化和清理

实践要点

  • 在同步函数中调用异步代码需谨慎处理事件循环
  • 避免在已有事件循环中使用 asyncio.run()
  • 使用 ensure_future() + run_until_complete() 处理嵌套异步调用

2. 并发控制与线程安全

关键概念

  • 并发限制 :使用 asyncio.Semaphore(n) 控制最大并发数
  • 线程安全问题:共享状态对象(如检索引擎)通常非线程安全
  • 资源保护 :使用 threading.Lock() 保护共享资源

实践要点

  • 服务器端共享资源必须加锁保护
  • 客户端应根据服务器能力调整并发策略
  • 串行处理是调试并发问题的有效手段

3. 数据类型与序列化

关键概念

  • 类型一致性:工具函数参数类型必须与调用时传递的类型严格匹配
  • JSON序列化:复杂对象需转换为字符串格式才能嵌入提示词
  • 安全序列化json.dumps(obj, ensure_ascii=False, indent=2) 保持可读性

实践要点

  • 提示词中只能插入字符串,不能直接插入字典对象
  • 工具函数定义的参数类型决定调用方式
  • 注意 JSON 解析异常处理

4. 错误处理与调试策略

关键概念

  • 分层异常处理:网络层、业务层、应用层分别处理不同类型错误
  • 详细日志 :使用 traceback.print_exc() 获取完整错误堆栈
  • 健康检查 :实现 /health 端点验证服务可用性

实践要点

  • 客户端应处理网络超时、HTTP错误、解析错误等场景
  • 服务器端应捕获业务异常并返回标准化错误信息
  • 从串行到并发的渐进式测试策略

5. FastAPI 服务开发模式

关键概念

  • 生命周期管理lifespan 事件处理资源初始化和清理
  • 请求/响应模型:使用 Pydantic BaseModel 定义接口契约
  • 线程池集成loop.run_in_executor() 执行阻塞操作

实践要点

  • 全局状态对象需考虑线程安全
  • 阻塞操作应在独立线程中执行避免阻塞事件循环
  • 使用类型注解提高代码可维护性

6. LangChain 工具开发范式

关键概念

  • 工具装饰器@tool 将普通函数转换为可调用工具
  • 参数验证:工具函数参数类型决定调用接口
  • 返回规范:工具应返回字符串而非复杂对象

实践要点

  • 工具函数应专注于单一职责
  • 提示词设计需明确角色、技能、约束条件
  • 工具调用需确保参数类型和名称完全匹配

7. RAG 系统集成模式

关键概念

  • 文档范围限定:通过文档名和跳数参数控制检索范围
  • 多轮检索:基于第一轮结果分析生成补充查询
  • 结果结构化:标准化响应格式便于后续处理

实践要点

  • 检索问题应避免包含具体数值,保持通用性
  • 系统应能识别"未规定"等无效答案并触发深入查询
  • 问答流程应支持失败回退和重试机制

8. 性能优化策略

关键概念

  • 请求节流:在连续请求间添加小延迟避免服务器压力
  • 连接复用:使用同一个客户端实例处理多个请求
  • 超时设置:合理配置网络请求超时时间

实践要点

  • 并发数应根据服务器处理能力调整
  • 长时间运行的请求应提供进度反馈
  • 资源密集型操作应考虑缓存策略

9. 开发调试方法论

关键概念

  • 分步验证:逐个组件单独测试再集成
  • 日志分级:使用不同日志级别控制输出详细程度
  • 输入输出追踪:记录关键步骤的输入输出便于问题定位

实践要点

  • 先确保单请求正常工作再测试并发
  • 使用简单测试用例验证复杂逻辑
  • 保持接口契约的稳定性
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