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Cloud SQL 是一项全托管的关系型数据库服务，提供高性能、无缝集成和卓越的可扩展性。它支持 MySQL、PostgreSQL 和 SQL Server 数据库引擎。通过 Cloud SQL 的 LangChain 集成，扩展您的数据库应用，构建 AI 驱动的体验。
本 notebook 介绍如何使用 Cloud SQL for MySQL 通过 MySQLLoader 和 MySQLDocumentSaver 来保存、加载和删除 LangChain 文档。 在 GitHub 上了解更多关于该软件包的信息。 Open In Colab

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开始之前

要运行本 notebook，您需要完成以下准备工作： 确认可以在本 notebook 的运行环境中访问数据库后，请填写以下值并在运行示例脚本之前执行该单元格。 
# @markdown Please fill in the both the Google Cloud region and name of your Cloud SQL instance.
REGION = "us-central1"  # @param {type:"string"}
INSTANCE = "test-instance"  # @param {type:"string"}

# @markdown Please specify a database and a table for demo purpose.
DATABASE = "test"  # @param {type:"string"}
TABLE_NAME = "test-default"  # @param {type:"string"}

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🦜🔗 安装库

该集成位于独立的 langchain-google-cloud-sql-mysql 包中，需要单独安装。 
pip install -upgrade --quiet langchain-google-cloud-sql-mysql
仅限 Colab：取消注释以下单元格以重启内核，或使用按钮重启内核。在 Vertex AI Workbench 中，可使用顶部的按钮重启终端。 
# # Automatically restart kernel after installs so that your environment can access the new packages
# import IPython

# app = IPython.Application.instance()
# app.kernel.do_shutdown(True)

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☁ 设置 Google Cloud 项目

设置您的 Google Cloud 项目，以便在本 notebook 中使用 Google Cloud 资源。 如果您不知道项目 ID，请尝试以下方法：
  • 运行 gcloud config list。
  • 运行 gcloud projects list。
  • 参阅支持页面：查找项目 ID。
# @markdown Please fill in the value below with your Google Cloud project ID and then run the cell.

PROJECT_ID = "my-project-id"  # @param {type:"string"}

# Set the project id
!gcloud config set project {PROJECT_ID}

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🔐 身份验证

以登录本 notebook 的 IAM 用户身份向 Google Cloud 进行身份验证，以访问您的 Google Cloud 项目。
  • 如果您在 Colab 中运行本 notebook，请使用下方单元格并继续。
  • 如果您在 Vertex AI Workbench 中运行，请参阅此处的设置说明。
from google.colab import auth

auth.authenticate_user()

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基本用法

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MySQLEngine 连接池

在从 MySQL 表保存或加载文档之前，首先需要配置连接池以连接到 Cloud SQL 数据库。MySQLEngine 负责为您的 Cloud SQL 数据库配置连接池，确保应用程序成功连接并遵循行业最佳实践。 使用 MySQLEngine.from_instance() 创建 MySQLEngine 时，您只需提供以下 4 个参数：
  1. project_id：Cloud SQL 实例所在 Google Cloud 项目的项目 ID。
  2. region：Cloud SQL 实例所在的区域。
  3. instance：Cloud SQL 实例的名称。
  4. database：要连接到的 Cloud SQL 数据库名称。
默认情况下，将使用 IAM 数据库身份验证作为数据库身份验证方式。此库使用属于应用默认凭据 (ADC) 的 IAM 主体（从环境中获取）。 有关 IAM 数据库身份验证的更多信息，请参阅： 您也可以选择使用内置数据库身份验证，即通过用户名和密码访问 Cloud SQL 数据库。只需向 MySQLEngine.from_instance() 提供可选参数 user 和 password：
  • user：用于内置数据库身份验证和登录的数据库用户名
  • password：用于内置数据库身份验证和登录的数据库密码。
from langchain_google_cloud_sql_mysql import MySQLEngine

engine = MySQLEngine.from_instance(
    project_id=PROJECT_ID, region=REGION, instance=INSTANCE, database=DATABASE
)

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初始化表

通过 MySQLEngine.init_document_table(<table_name>) 初始化默认 Schema 的表。表列如下：
  • page_content（类型：text）
  • langchain_metadata（类型：JSON）
overwrite_existing=True 标志表示新初始化的表将替换同名的现有表。 
engine.init_document_table(TABLE_NAME, overwrite_existing=True)

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保存文档

使用 MySQLDocumentSaver.add_documents(<documents>) 保存 LangChain 文档。初始化 MySQLDocumentSaver 类需要提供以下 2 个参数：
  1. engine：MySQLEngine 引擎的实例。
  2. table_name：Cloud SQL 数据库中用于存储 LangChain 文档的表名。
from langchain_core.documents import Document
from langchain_google_cloud_sql_mysql import MySQLDocumentSaver

test_docs = [
    Document(
        page_content="Apple Granny Smith 150 0.99 1",
        metadata={"fruit_id": 1},
    ),
    Document(
        page_content="Banana Cavendish 200 0.59 0",
        metadata={"fruit_id": 2},
    ),
    Document(
        page_content="Orange Navel 80 1.29 1",
        metadata={"fruit_id": 3},
    ),
]
saver = MySQLDocumentSaver(engine=engine, table_name=TABLE_NAME)
saver.add_documents(test_docs)

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加载文档

使用 MySQLLoader.load() 或 MySQLLoader.lazy_load() 加载 LangChain 文档。lazy_load 返回一个生成器，仅在迭代时才查询数据库。初始化 MySQLLoader 类需要提供以下参数：
  1. engine：MySQLEngine 引擎的实例。
  2. table_name：Cloud SQL 数据库中用于存储 LangChain 文档的表名。
from langchain_google_cloud_sql_mysql import MySQLLoader

loader = MySQLLoader(engine=engine, table_name=TABLE_NAME)
docs = loader.lazy_load()
for doc in docs:
    print("Loaded documents:", doc)

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通过查询加载文档

除了从表中加载文档，我们还可以选择从 SQL 查询生成的视图中加载文档。例如： 
from langchain_google_cloud_sql_mysql import MySQLLoader

loader = MySQLLoader(
    engine=engine,
    query=f"select * from `{TABLE_NAME}` where JSON_EXTRACT(langchain_metadata, '$.fruit_id') = 1;",
)
onedoc = loader.load()
onedoc
SQL 查询生成的视图可能具有与默认表不同的 Schema。在这种情况下，MySQLLoader 的行为与从非默认 Schema 的表加载时相同。请参阅使用自定义文档页面内容和元数据加载文档部分。

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删除文档

使用 MySQLDocumentSaver.delete(<documents>) 从 MySQL 表中删除一组 LangChain 文档。 对于使用默认 Schema（page_content、langchain_metadata）的表，删除条件为： 如果列表中存在某个 document，满足以下条件，则应删除对应的 row：
  • document.page_content 等于 row[page_content]
  • document.metadata 等于 row[langchain_metadata]
from langchain_google_cloud_sql_mysql import MySQLLoader

loader = MySQLLoader(engine=engine, table_name=TABLE_NAME)
docs = loader.load()
print("Documents before delete:", docs)
saver.delete(onedoc)
print("Documents after delete:", loader.load())

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高级用法

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使用自定义文档页面内容和元数据加载文档

首先，我们准备一个使用非默认 Schema 的示例表，并向其中填充一些任意数据。 
import sqlalchemy

with engine.connect() as conn:
    conn.execute(sqlalchemy.text(f"DROP TABLE IF EXISTS `{TABLE_NAME}`"))
    conn.commit()
    conn.execute(
        sqlalchemy.text(
            f"""
            CREATE TABLE IF NOT EXISTS `{TABLE_NAME}`(
                fruit_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
                fruit_name VARCHAR(100) NOT NULL,
                variety VARCHAR(50),
                quantity_in_stock INT NOT NULL,
                price_per_unit DECIMAL(6,2) NOT NULL,
                organic TINYINT(1) NOT NULL
            )
            """
        )
    )
    conn.execute(
        sqlalchemy.text(
            f"""
            INSERT INTO `{TABLE_NAME}` (fruit_name, variety, quantity_in_stock, price_per_unit, organic)
            VALUES
                ('Apple', 'Granny Smith', 150, 0.99, 1),
                ('Banana', 'Cavendish', 200, 0.59, 0),
                ('Orange', 'Navel', 80, 1.29, 1);
            """
        )
    )
    conn.commit()
如果我们仍然使用 MySQLLoader 的默认参数从该示例表加载 LangChain 文档，则加载的文档的 page_content 将是表的第一列，而 metadata 将由其余所有列的键值对组成。 
loader = MySQLLoader(
    engine=engine,
    table_name=TABLE_NAME,
)
loader.load()
我们可以在初始化 MySQLLoader 时，通过设置 content_columns 和 metadata_columns 来指定要加载的内容和元数据。
  1. content_columns：要写入文档 page_content 的列。
  2. metadata_columns：要写入文档 metadata 的列。
例如，在此示例中，content_columns 中各列的值将以空格分隔拼接成字符串，作为加载文档的 page_content；加载文档的 metadata 将只包含 metadata_columns 中指定的列的键值对。 
loader = MySQLLoader(
    engine=engine,
    table_name=TABLE_NAME,
    content_columns=[
        "variety",
        "quantity_in_stock",
        "price_per_unit",
        "organic",
    ],
    metadata_columns=["fruit_id", "fruit_name"],
)
loader.load()

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使用自定义页面内容和元数据保存文档

为了将 LangChain 文档保存到具有自定义元数据字段的表中，首先需要通过 MySQLEngine.init_document_table() 创建该表，并指定所需的 metadata_columns 列表。在本示例中，创建的表将包含以下列：
  • description（类型：text）：用于存储水果描述。
  • fruit_name（类型：text）：用于存储水果名称。
  • organic（类型：tinyint(1)）：用于标识水果是否为有机产品。
  • other_metadata（类型：JSON）：用于存储水果的其他元数据信息。
使用 MySQLEngine.init_document_table() 创建表时，可使用以下参数：
  1. table_name：Cloud SQL 数据库中用于存储 LangChain 文档的表名。
  2. metadata_columns：sqlalchemy.Column 的列表，指定所需的元数据列。
  3. content_column：用于存储 LangChain 文档 page_content 的列名。默认值：page_content。
  4. metadata_json_column：用于存储 LangChain 文档额外 metadata 的 JSON 列名。默认值：langchain_metadata。
engine.init_document_table(
    TABLE_NAME,
    metadata_columns=[
        sqlalchemy.Column(
            "fruit_name",
            sqlalchemy.UnicodeText,
            primary_key=False,
            nullable=True,
        ),
        sqlalchemy.Column(
            "organic",
            sqlalchemy.Boolean,
            primary_key=False,
            nullable=True,
        ),
    ],
    content_column="description",
    metadata_json_column="other_metadata",
    overwrite_existing=True,
)
使用 MySQLDocumentSaver.add_documents(<documents>) 保存文档。如本示例所示：
  • document.page_content 将保存到 description 列。
  • document.metadata.fruit_name 将保存到 fruit_name 列。
  • document.metadata.organic 将保存到 organic 列。
  • document.metadata.fruit_id 将以 JSON 格式保存到 other_metadata 列。
test_docs = [
    Document(
        page_content="Granny Smith 150 0.99",
        metadata={"fruit_id": 1, "fruit_name": "Apple", "organic": 1},
    ),
]
saver = MySQLDocumentSaver(
    engine=engine,
    table_name=TABLE_NAME,
    content_column="description",
    metadata_json_column="other_metadata",
)
saver.add_documents(test_docs)

with engine.connect() as conn:
    result = conn.execute(sqlalchemy.text(f"select * from `{TABLE_NAME}`;"))
    print(result.keys())
    print(result.fetchall())

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使用自定义页面内容和元数据删除文档

我们还可以通过 MySQLDocumentSaver.delete(<documents>) 从具有自定义元数据列的表中删除文档。删除条件为： 如果列表中存在某个 document，满足以下条件，则应删除对应的 row：
  • document.page_content 等于 row[page_content]
  • 对于 document.metadata 中的每个元数据字段 k
    • document.metadata[k] 等于 row[k] 或 document.metadata[k] 等于 row[langchain_metadata][k]
  • row 中不存在 document.metadata 中没有的额外元数据字段。
loader = MySQLLoader(engine=engine, table_name=TABLE_NAME)
docs = loader.load()
print("Documents before delete:", docs)
saver.delete(docs)
print("Documents after delete:", loader.load())
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