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利用 Maven 玩转 Spring AI：全面解析

随着人工智能技术的飞速发展，将AI能力集成到企业应用中已成为主流趋势。Spring AI 作为 Spring 生态系统中的新成员，为开发者提供了便捷、统一的API来构建AI驱动的应用程序。而 Maven，作为 Java 世界中最流行的项目管理工具，自然是集成和管理 Spring AI 项目的得力助手。本文将全面解析如何利用 Maven 来高效地玩转 Spring AI。

1. Spring AI 简介

Spring AI 旨在简化大型语言模型（LLM）和大型视觉模型（LVM）在 Spring 应用中的集成。它提供了一套抽象接口和实现，支持多种AI模型提供商（如 OpenAI, Hugging Face, Azure AI等），让开发者能够专注于业务逻辑，而不必深陷于底层AI服务的复杂性。其核心功能包括：

  • 统一的 API 接口：为不同的AI模型提供商提供一致的编程模型。
  • Prompt Engineering 支持：方便地创建和管理用于与AI模型交互的Prompt。
  • 数据处理与Embedding：支持将非结构化数据转化为AI模型可理解的向量表示。
  • RAG (Retrieval Augmented Generation) 模式：结合外部知识库，增强AI模型的回答能力。

2. Maven 与 Spring AI 的集成基础

Maven 的核心优势在于其依赖管理和项目生命周期管理。要在一个 Maven 项目中使用 Spring AI，首先需要正确地引入其Starter依赖。

2.1 添加 Spring AI 依赖

在 pom.xml 文件中，你需要添加 Spring AI 的核心依赖以及你计划使用的特定AI模型提供商的Starter。通常，我们会从 Spring AI 的 BOM (Bill of Materials) 中管理版本，以确保所有 Spring AI 相关依赖的版本兼容性。

“`xml
4.0.0
com.example
spring-ai-maven-demo
0.0.1-SNAPSHOT

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>3.2.0</version> <!-- 或更高版本，根据Spring Boot版本选择 -->
    <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>

<properties>
    <java.version>17</java.version>
    <spring-ai.version>0.8.1</spring-ai.version> <!-- 请替换为最新稳定版 -->
</properties>

<dependencies>
    <!-- Spring Boot Web Starter (如果需要构建Web应用) -->
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependencies>

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <!-- 引入 Spring AI BOM 来管理版本 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.ai</groupId>
            <artifactId>spring-ai-bom</artifactId>
            <version>${spring-ai.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

<dependencies>
    <!-- Spring AI Core 依赖 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.ai</groupId>
        <artifactId>spring-ai-core</artifactId>
    </dependency>

    <!-- 根据你使用的AI模型提供商选择相应的Starter -->
    <!-- 例如：使用 OpenAI -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.ai</groupId>
        <artifactId>spring-ai-openai-spring-boot-starter</artifactId>
    </dependency>

    <!-- 或者使用 Hugging Face -->
    <!--
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.ai</groupId>
        <artifactId>spring-ai-huggingface-spring-boot-starter</artifactId>
    </dependency>
    -->
    <!-- 其他提供商如 Azure AI, Amazon Bedrock 等也有对应的Starter -->

    <!-- Spring Boot Test Starter (用于单元测试) -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

“`

关键点解析：

  • spring-ai-bom: 强烈建议使用 BOM 来导入 Spring AI 相关的依赖，这样可以避免版本冲突，并确保所有 Spring AI 模块之间的兼容性。你只需要在 <dependencyManagement> 中导入 BOM，然后在 <dependencies> 中引入不带版本的具体模块即可。
  • spring-ai-core: 核心模块，包含了 Spring AI 的主要抽象和功能。
  • 特定提供商 Starter: 根据你选择的AI服务（如 OpenAI, Hugging Face），引入对应的 spring-ai-*-spring-boot-starter。这些Starter会自动配置与该提供商集成的必要组件。

2.2 配置 AI 服务凭证

大多数 AI 服务都需要 API 密钥或凭证进行认证。在 Spring Boot 应用中，通常通过 application.properties 或 application.yml 进行配置。

以 OpenAI 为例：

“`properties

application.properties

spring.ai.openai.api-key=${OPENAI_API_KEY}
spring.ai.openai.chat.options.model=gpt-4o # 可选，指定模型
spring.ai.openai.chat.options.temperature=0.7 # 可选，控制生成内容的随机性
“`

最佳实践： 将敏感信息（如 API Key）通过环境变量注入，而不是直接硬编码在配置文件中，以增强安全性。Maven 在构建时不会直接处理这些运行时配置，但了解其配置方式对于后续 Spring AI 应用的运行至关重要。

3. 构建 Spring AI 应用：Maven 生命周期中的角色

Maven 的生命周期（如 compile, test, package, install, deploy）在 Spring AI 项目开发中扮演着重要角色。

3.1 编写 AI 驱动的代码

在 Maven 配置完成后，你可以开始编写 Spring AI 的业务逻辑。

“`java
// src/main/java/com/example/demo/AiService.java
package com.example.demo;

import org.springframework.ai.chat.ChatClient;
import org.springframework.ai.chat.messages.UserMessage;
import org.springframework.ai.chat.model.ChatResponse;
import org.springframework.ai.chat.prompt.Prompt;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class AiService {

private final ChatClient chatClient;

public AiService(ChatClient chatClient) {
    this.chatClient = chatClient;
}

public String generateAnswer(String question) {
    Prompt prompt = new Prompt(new UserMessage(question));
    ChatResponse response = chatClient.call(prompt);
    return response.getResult().getOutput().getContent();
}

}
“`

“`java
// src/main/java/com/example/demo/DemoController.java
package com.example.demo;

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class DemoController {

private final AiService aiService;

public DemoController(AiService aiService) {
    this.aiService = aiService;
}

@GetMapping("/ask")
public String askAi(@RequestParam("question") String question) {
    return aiService.generateAnswer(question);
}

}
“`

3.2 编译与测试

Maven 的 compile 阶段会编译你的 Java 源代码，确保语法正确和依赖健全。test 阶段会运行你的单元和集成测试。

bash
mvn clean install # 清理，编译，打包，并安装到本地Maven仓库

对于 Spring AI 应用，编写单元测试尤为重要，你可以模拟 ChatClient 接口来测试你的业务逻辑，而无需实际调用外部 AI 服务。

“`java
// src/test/java/com/example/demo/AiServiceTest.java
package com.example.demo;

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.junit.jupiter.api.extension.ExtendWith;
import org.mockito.InjectMocks;
import org.mockito.Mock;
import org.mockito.junit.jupiter.MockitoExtension;
import org.springframework.ai.chat.ChatClient;
import org.springframework.ai.chat.Generation;
import org.springframework.ai.chat.model.ChatResponse;
import org.springframework.ai.chat.model.Generation;
import org.springframework.ai.chat.prompt.Prompt;
import org.springframework.ai.chat.messages.AssistantMessage;

import java.util.List;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;
import static org.mockito.ArgumentMatchers.any;
import static org.mockito.Mockito.when;

@ExtendWith(MockitoExtension.class)
public class AiServiceTest {

@Mock
private ChatClient chatClient;

@InjectMocks
private AiService aiService;

@Test
void testGenerateAnswer() {
    String testQuestion = "What is Spring AI?";
    String expectedAnswer = "Spring AI is a framework for building AI applications with Spring.";

    // 模拟 ChatClient 的行为
    Generation mockGeneration = new Generation(new AssistantMessage(expectedAnswer));
    ChatResponse mockResponse = new ChatResponse(List.of(mockGeneration));
    when(chatClient.call(any(Prompt.class))).thenReturn(mockResponse);

    String actualAnswer = aiService.generateAnswer(testQuestion);
    assertEquals(expectedAnswer, actualAnswer);
}

}
“`

3.3 打包与运行

Maven 的 package 阶段会将你的项目打包成 JAR 或 WAR 文件。对于 Spring Boot 应用，spring-boot-maven-plugin 会创建一个可执行的 Fat JAR，其中包含了所有依赖。

bash
mvn package

然后你可以直接运行这个 JAR 包：

bash
java -jar target/spring-ai-maven-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar

4. Maven Profiles 在 Spring AI 项目中的应用

在实际开发中，你可能需要在不同的环境（开发、测试、生产）中使用不同的AI模型、不同的API密钥，甚至不同的AI服务提供商。Maven Profiles 可以帮助你优雅地管理这些差异。

“`xml

dev-openai

true
 openai

org.springframework.ai
spring-ai-openai-spring-boot-starter

 

<profile>
    <id>prod-huggingface</id>
    <properties>
        <ai.provider>huggingface</ai.provider>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.ai</groupId>
            <artifactId>spring-ai-huggingface-spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</profile>

“`

你可以在 application.properties 中使用这些属性：

“`properties

application.properties

Spring AI Starter 会根据 classpath 中的依赖自动选择

spring.ai.${ai.provider}.api-key=${AI_API_KEY}

“`

通过激活不同的 Maven Profile，你可以切换依赖和配置：

“`bash

激活生产环境的 Hugging Face 配置

mvn clean install -Pprod-huggingface
“`

这使得在不同环境中部署和测试 Spring AI 应用变得非常灵活。

5. 高级 Maven 用法与 Spring AI

5.1 插件管理

除了 spring-boot-maven-plugin，你可能还需要其他 Maven 插件来支持 Spring AI 项目。例如：

  • Maven Enforcer Plugin：强制执行项目规则，如确保所有依赖都使用 BOM 定义的版本。
  • JaCoCo Plugin：生成代码覆盖率报告，确保你的 Spring AI 逻辑得到充分测试。

5.2 自定义 Maven 存储库

如果你的 AI 模型或相关库托管在私有 Maven 存储库中（例如，公司内部的 Hugging Face 模型服务），你需要配置 Maven 的 settings.xml 或 pom.xml 来访问这些存储库。

“`xml



my-private-ai-repo
http://your.private.repo/maven


“`

6. 总结

利用 Maven 管理 Spring AI 项目，不仅能有效处理复杂的依赖关系，还能通过其强大的项目生命周期和配置管理能力，提升开发效率和项目健壮性。从基本的依赖引入，到环境隔离的 Profile 管理，再到高级插件的使用，Maven 为 Spring AI 应用的开发、测试、打包和部署提供了全面的支持。掌握这些技术，你就能更加游刃有余地构建出强大、智能的下一代企业级应用。

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