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Spring AI 文档版本 2.1.0-SNAPSHOT 源快照 8e5a1250 更新于 2026-10-16

嵌入模型 API

嵌入是文本、图像或视频的数值表示,用于捕捉输入之间的关系。

嵌入的工作原理是将文本、图像和视频转换为浮点数数组,即所谓向量。 这些向量旨在捕捉文本、图像和视频的含义。 嵌入数组的长度被称为该向量的维度。

通过计算两段文本的向量表示之间的数值距离,应用就可以判断生成这两个嵌入向量的对象之间的相似度。

EmbeddingModel 接口专为在 AI 与机器学习场景中轻松集成嵌入模型而设计。 它的主要功能是把文本转换为数值向量,也就是常说的嵌入(embeddings)。 这些嵌入对于语义分析、文本分类等各类任务都至关重要。

EmbeddingModel 接口的设计围绕两个主要目标:

  • 可移植性(Portability):该接口确保能轻松适配各种嵌入模型。 它让开发者只需极少的代码改动,就能在不同的嵌入技术或模型之间切换。 这一设计与 Spring 的模块化与可互换理念一脉相承。

  • 简洁性(Simplicity):EmbeddingModel 简化了将文本转换为嵌入的过程。 通过提供 embed(String text) 和 embed(Document document) 这样直白的便捷方法,它将处理原始文本数据与嵌入算法的复杂性屏蔽在外。这一设计选择让开发者——尤其是 AI 新手——能够在不深究底层机制的情况下,轻松在自己的应用中使用嵌入。

API 概览

嵌入模型 API 构建在通用的 Spring AI Model API 之上,后者是 Spring AI 库的一部分。 因此,EmbeddingModel 接口继承了 Model 接口,后者提供了一组与 AI 模型交互的标准方法。EmbeddingRequest 和 EmbeddingResponse 类分别继承自 ModelRequest 和 ModelResponse,用于封装嵌入模型的输入与输出。

而嵌入 API 又被更上层的组件使用,以针对 OpenAI、Titan、Ollie 等具体嵌入模型实现 Embedding Models。

下图展示了嵌入 API 及其与 Spring AI Model API 和 Embedding Models 之间的关系:

EmbeddingModel

本节提供 EmbeddingModel 接口及相关类的指南。

java
public interface EmbeddingModel extends Model<EmbeddingRequest, EmbeddingResponse> {

	@Override
	EmbeddingResponse call(EmbeddingRequest request);


	/**
	 * Embeds the given document's content into a vector.
	 * @param document the document to embed.
	 * @return the embedded vector.
	 */
	float[] embed(Document document);

	/**
	 * Extracts the text content from a Document to be used for embedding.
	 * By default, returns Document.getText(). Implementations that support
	 * MetadataMode should override this to return
	 * Document.getFormattedContent(MetadataMode) so that metadata is
	 * included in the text sent to the embedding API.
	 */
	default String getEmbeddingContent(Document document) {
		return document.getText();
	}

	/**
	 * Embeds the given text into a vector.
	 * @param text the text to embed.
	 * @return the embedded vector.
	 */
	default float[] embed(String text) {
		Assert.notNull(text, "Text must not be null");
		return this.embed(List.of(text)).iterator().next();
	}

	/**
	 * Embeds a batch of texts into vectors.
	 * @param texts list of texts to embed.
	 * @return list of list of embedded vectors.
	 */
	default List<float[]> embed(List<String> texts) {
		Assert.notNull(texts, "Texts must not be null");
		return this.call(new EmbeddingRequest(texts, EmbeddingOptions.EMPTY))
			.getResults()
			.stream()
			.map(Embedding::getOutput)
			.toList();
	}

	/**
	 * Embeds a batch of texts into vectors and returns the {@link EmbeddingResponse}.
	 * @param texts list of texts to embed.
	 * @return the embedding response.
	 */
	default EmbeddingResponse embedForResponse(List<String> texts) {
		Assert.notNull(texts, "Texts must not be null");
		return this.call(new EmbeddingRequest(texts, EmbeddingOptions.EMPTY));
	}

	/**
	 * @return the number of dimensions of the embedded vectors. It is generative
	 * specific.
	 */
	default int dimensions() {
		return embed("Test String").size();
	}

}

embed 方法提供了把文本转换为嵌入的多种选项,可处理单个字符串、结构化的 Document 对象,或成批的文本。

提供了多个用于嵌入文本的便捷方法,其中包括 embed(String text) 方法,它接收单个字符串并返回对应的嵌入向量。 所有便捷方法都围绕 call 方法实现,而 call 是调用嵌入模型的主要方法。

getEmbeddingContent(Document) 方法控制在嵌入前如何从 Document 中提取文本。 默认它返回 Document.getText(),但支持 MetadataMode 的嵌入模型实现(如 OpenAI 或 Mistral AI)会覆写此方法以返回 Document.getFormattedContent(MetadataMode),从而在配置后确保文档元数据被包含在发送给嵌入 API 的文本中。 向量库所依赖的批量嵌入路径会用到这个方法。

通常,嵌入会返回一个浮点数列表,以数值向量格式表示这些嵌入。

embedForResponse 方法提供更全面的输出,可能还包含关于嵌入的额外信息。

dimensions 方法是一个便捷工具,让开发者能快速确定嵌入向量的大小,这对于理解嵌入空间以及后续处理步骤都很重要。

EmbeddingRequest

EmbeddingRequest 是一个 ModelRequest,它接收一个文本对象列表以及可选的嵌入请求选项。 下面的清单展示了 EmbeddingRequest 类的精简版本,省略了构造器和其他工具方法:

java
public class EmbeddingRequest implements ModelRequest<List<String>> {
	private final List<String> inputs;
	private final EmbeddingOptions options;
	// other methods omitted
}

EmbeddingResponse

EmbeddingResponse 类的结构如下:

java
public class EmbeddingResponse implements ModelResponse<Embedding> {

	private List<Embedding> embeddings;
	private EmbeddingResponseMetadata metadata = new EmbeddingResponseMetadata();
	// other methods omitted
}

EmbeddingResponse 类持有 AI 模型的输出,其中每个 Embedding 实例包含来自单个文本输入的结果向量数据。

EmbeddingResponse 类还携带一个 EmbeddingResponseMetadata,即关于 AI 模型响应的元数据。

Embedding

Embedding 表示单个嵌入向量。

java
public class Embedding implements ModelResult<float[]> {
	private float[] embedding;
	private Integer index;
	private EmbeddingResultMetadata metadata;
	// other methods omitted
}

可用实现

在内部,各种 EmbeddingModel 实现使用不同的底层库和 API 来完成嵌入任务。以下是 EmbeddingModel 的一些可用实现:

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