借助AI助手快速解析LlamaIndex的Workflow设计与Java迁移

在前面的讨论中,我们通过AI助手快速浏览并分析了LlamaIndex的核心源码及其可视化部分。在上次的工作中,我们已基本完成了使用Java版本实现的可视化部分,尽管在工作流(workflow)的分析上只是进行了初步探讨。今天,我们将深入探讨一个关键问题:能否将LlamaIndex在Python中的业务流程和核心代码,成功迁移并转化为Java版本。

接下来,我们将直接进入正题。首先,我们回顾一下LlamaIndex的整体架构和核心功能,然后着手进行Java版本的开发实现。

Workflow

可能大家已经有些遗忘了之前的细节,因此仅通过文字描述并记录下来,可能无法像可视化图示那样快速有效地帮助我们回忆起关键内容。为了更清晰地梳理思路,并帮助大家更直观地理解和回顾,我绘制一张简要的总结框架图。

简要总结框架图

首先,我们将从一个简洁的角度,回顾几个关键的核心类,并详细分析它们各自的属性和方法。如图所示:

借助AI助手快速解析LlamaIndex的Workflow设计与Java迁移

剩下的部分就是至关重要的业务流程类 workflow 了。为了确保我们对整体业务流程有一个清晰的认知,我们可以先对业务流程进行一个简要的梳理。这里不需要过多关注细节,细节部分可以通过查看源码来进一步探讨。

借助AI助手快速解析LlamaIndex的Workflow设计与Java迁移

好的,接下来我们将逐一通过AI助手来帮助我们完成代码转化的工作。虽然我们清楚地知道,AI的输出可能无法达到100%的完美效果,但即便如此,借助AI的辅助,至少可以大幅度提高效率,预计能够节省大约50%的编码时间。我们现在就开始吧。

设计

Event

同样直接询问助手即可。

借助AI助手快速解析LlamaIndex的Workflow设计与Java迁移

接下来,我将根据AI助手提供的初步方案进行进一步的优化和调整。得到最终结果代码如下:

@Data @NoArgsConstructor @AllArgsConstructor @Accessors(chain = true) @JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_NULL)  public abstract class  ToolEvent {      /**      * 事件id      */     private String eventId;      /**      * 事件name      */     private String eventName;      /**      * 存储各节点数据,并暴露出方法供其他人调用      */     private Map<String,Object> eventData = new HashMap<>();      public ToolEvent(Map<String, Object> params) {         this.eventData.putAll(params);     }      public Object get(String key) {         key = this.getClass().getSimpleName() + "." + key;         if (this.eventData.containsKey(key)) {             return this.eventData.get(key);         } else {             throw new IllegalArgumentException("No such key: " + key);         }     }      public void set(String key, Object value) {         key = this.getClass().getSimpleName() + "." + key;         this.eventData.put(key, value);     }      public boolean containsKey(String key) {         key = this.getClass().getSimpleName() + "." + key;         return this.eventData.containsKey(key);     }      public Set<String> keySet() {         return this.eventData.keySet();     }      public Collection<Object> values() {         return this.eventData.values();     }      public Set<Map.Entry<String, Object>> entrySet() {         return this.eventData.entrySet();     }      public int size() {         return this.eventData.size();     }      public boolean isEmpty() {         return this.eventData.isEmpty();     }      public void clear() {         this.eventData.clear();     }      public Map<String, Object> toMap() {         return this.eventData;     }      /**      * eventName默认为类名      */     public String getEventName() {         if (this.eventName == null) {             this.eventName = this.getClass().getSimpleName();         }         return this.eventName;     } } 

可以看到,在此代码中我实现的是一个最基础的版本。我们并不打算在初期阶段实现所有功能,而是先着手于构建一个简化版的工作流系统。这样做的目的是先实现一个基础的可运行版本,再在此基础上进行优化和改进,以便最终得到一个更加高效且符合需求的解决方案。

接下来,实现工作流中的开始节点和结束节点的生成,这一过程同样相对简单。以下是相应的代码实现:

@Data @NoArgsConstructor @Accessors(chain = true) @JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_NULL) public class StartEvent extends ToolEvent {      private String eventName = "start";     public StartEvent(Map<String, Object> params) {         super(params);     } }  @Data @NoArgsConstructor @Accessors(chain = true) @JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_NULL) public class StopEvent extends ToolEvent {      private String eventName = "end";     /**      * 结果返回      */     private String result;      public StopEvent(String params) {         result = params;     } } 

LlamaIndex的事件封装了很多其他功能和细节,这些内容虽然很有用,但在当前阶段我们先不深入探讨。

Step注解

然后我们看下注解,这部分也可以询问下AI助手,如图所示:

借助AI助手快速解析LlamaIndex的Workflow设计与Java迁移

不过Python的装饰器并不和Java注解一样,所以我们先来自己实现一下。

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target(ElementType.METHOD) public @interface Step {  //    String eventName();     Class<? extends ToolEvent>[] acceptedEvents();     int numWorkers() default 10;  //    Class<?>[]  returnTypes(); //    RetryPolicy retryPolicy() default RetryPolicy.DEFAULT; } 

workflow

接下来,我们将着手实现工作流的主要流程。这一部分相对较为复杂,主要因为涉及的业务流程非常庞大且复杂,因此需要一定的时间和精力进行处理。为了简化我们的工作,首先我们可以参考AI助手的实现方式,通过分析其设计思路和工作原理,帮助我们更好地理解如何进行具体的实现。

在此基础上,我们再根据实际需求对流程进行必要的裁剪和优化。如下图所示:

借助AI助手快速解析LlamaIndex的Workflow设计与Java迁移

最后,这部分代码有些多,我就简单的将主要流程写下来。代码如下:

@Data @Slf4j public abstract class Workflow {      /**      * 工作流超时时间      */     private  int timeout = 10;     /**      * 是否输出详细日志      */     private  boolean verbose = false;      /**      * 校验开关      */     private boolean validation = false;     /**      * 校验开关      */     private boolean showUI = false;          /**      * 1:扫描当前类的所有带有 @Step 注解的方法      * 2:根据步骤顺序,依次执行各个步骤      */     public String run(String jsonString) throws IOException{}     /**      *初始化工作流      */     private WorkflowContext initialContext() {} 

WorkflowContext

最关键的因素在于工作流上下文的设计,因为在这种架构下,所有节点都能够共享全局变量。这一特性保证了工作流中不同节点之间的数据传递和协调,从而提高了整个系统的灵活性和便利性。如果没有这样的共享机制,工作流的效率和可操作性将大大降低,失去其原本的优势。

我们先去询问下AI助手如何实现。如图所示:

借助AI助手快速解析LlamaIndex的Workflow设计与Java迁移

由于LlamaIndex提供了许多功能,因此其实现显得相对复杂。为了简化开发过程,我们决定剔除一些不必要的功能,比如类的序列化,这一功能主要用于恢复和加载工作流。然而,我们的目标是实现一个最基本且可行的工作流。最终代码如下:

@Slf4j @Data public class WorkflowContext {     /**      * 是否是单步模式      */     private boolean stepwise;     /**      * 是否正在运行      */     private boolean isRunning;      /**      * 当前运行的事件      */     private ToolEvent stepEventHolding;      /**      * 事件队列:k:方法名,v:队列      */     private Map<String, ArrayBlockingQueue<ToolEvent>> eventQueue;      private List<Thread> tasks = new ArrayList<>();      private Map<String,Object> globalContext;      private String result;     //画图     private Graph graph = new MultiGraph("workflow");     public WorkflowContext(boolean stepwise){           System.setProperty("org.graphstream.ui", "swing");           this.stepwise = stepwise;           this.isRunning = false;           this.eventQueue = new ConcurrentHashMap<>();           this.stepEventHolding = null;           this.globalContext = new ConcurrentHashMap<>();           this.result = null;           //添加开始和结束节点           Node nodeA = graph.addNode("start");           Node nodeB = graph.addNode("end");       }            public void addThread(Thread thread) {         tasks.add(thread);     }          public void sendEvent(ToolEvent value) {} 

我们去除了一些东西,加了一个上一章节我们讨论的流的可视化。并且需要实现发布事件功能。

WorkflowHandler

最后加一个处理类,同样直接问一下AI助手,帮助我们去实现一下基本业务逻辑,如图所示:

借助AI助手快速解析LlamaIndex的Workflow设计与Java迁移

然后我把所有没有用的逻辑全都去除掉,最后剩下这些代码,如下所示:

@Slf4j @Data @AllArgsConstructor public class WorkflowHandler {      private WorkflowContext context;          public void handleTask(int timeout){} 

接下来,我们需要填充基本的业务逻辑部分,这一阶段的工作主要涉及实现具体的功能和处理流程,确保工作流能够按照预期正常运行。由于这部分代码涉及到特定的业务需求和内部实现细节,因此暂时不公开。工作流启动日志如下:

借助AI助手快速解析LlamaIndex的Workflow设计与Java迁移

最终的效果如图所示:

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总结

通过以上的分析和实践,我们成功地对LlamaIndex的核心功能进行了回顾,并逐步将其Python版的业务流程和核心代码迁移到Java实现。尽管在过程中遇到了一些挑战,如工作流的复杂性、事件和注解的差异等,但借助AI助手的辅助,我们能够高效地完成了代码转换和初步实现。

接下来的步骤,将是基于当前实现,进一步完善各个模块,优化工作流的执行效率,提升系统的可靠性和扩展性。


我是努力的小雨,一名 Java 服务端码农,潜心研究着 AI 技术的奥秘。我热爱技术交流与分享,对开源社区充满热情。同时也是一位腾讯云创作之星、阿里云专家博主、华为云云享专家、掘金优秀作者。

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