Java 17 与 Spring AI 深度探索:RAG 架构与 Agent 智能体的企业级应用实践
本文深入探讨了在 Java 17 生态下,如何利用 Spring AI 3.4+ 核心技术栈构建高并发、高效能的企业级 AI 应用。通过一场互联网顶级大厂的魔鬼面试对决,揭示了虚拟线程在 AI 请求处理中的优势,Spring AI 的 Advisor 机制如何实现统一的 Prompt 注入与上下文管理,RAG 架构中向量数据库与多级检索的优化策略,以及 Agent 智能体中 Function Ca
Java 17 与 Spring AI 深度探索:RAG 架构与 Agent 智能体的企业级应用实践
场景背景
互联网顶级大厂面试现场,冷酷严厉的魔鬼考官对小谢——一位自信满满但理解尚浅的程序员,展开了一场关于 Java 17、Spring AI、RAG 以及 Agent 智能体的深度技术面试。
Round 1: AI 架构与集成对决
小谢:我觉得 Spring AI 就是换个皮肤的 RestTemplate,没啥区别。
面试官:那你知道 Spring AI 是如何通过 Advisor 机制实现统一的 Prompt 注入和历史上下文管理的吗?并且,Java 17 的虚拟线程在处理长连接 AI 响应时有什么优势?
小谢:Advisor 是 Spring 的拦截器机制,可以在调用链中统一处理逻辑。Spring AI 利用 Advisor 统一注入 Prompt,并管理历史上下文,提升请求一致性和复用性。
面试官:对。虚拟线程(Virtual Threads)是 Java 17+ 引入的轻量级线程,能够高效处理大量并发长连接请求,避免传统线程阻塞带来的资源浪费。
ExecutorService executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor();
executor.submit(() -> {
// 处理 AI 长连接响应
});
Round 2: RAG 深度优化
小谢:RAG 就是存向量查向量嘛,没有那么复杂。
面试官:错!你知道怎么解决 RAG 的“幻觉”问题吗?Embedding 的维度灾难是啥?为什么检索后还要 Re-rank ?
小谢:维度灾难指的是向量维度过高导致检索效率和准确性下降。幻觉问题是大模型生成不准确内容的表现。Re-rank 是用更精细的模型对初步检索结果排序,提高准确率。
面试官:很好。利用 PgVector 或 Milvus 支持分区与索引策略,结合多级检索和 GraphRAG 知识图谱增强,可以有效减少幻觉,提升检索效果。
Round 3: Agent 智能体与 Tool 调用
小谢:Agent 不就是写一堆 if-else 调接口吗?
面试官:LLM 识别 Function Calling 的底层原理是通过模型输出的结构化 JSON 指令,结合上下文窗口解析调用。Java 里,我们用 OutputParser 将非结构化数据映射为 POJO,优雅处理复杂返回。
public class AgentResponse {
private String action;
private Map<String, Object> parameters;
// getters and setters
}
OutputParser<AgentResponse> parser = new JsonOutputParser<>(AgentResponse.class);
AgentResponse response = parser.parse(llmOutput);
面试官:而 LangChain4j 提供声明式 Tool 调用,结合 Spring AI Agent,方便构建复杂的智能工作流。
架构示意描述
- Java 17 虚拟线程池处理高并发 AI 请求。
- Spring AI 通过 Advisor 实现 Prompt 注入与上下文管理。
- RAG 利用 PgVector/Milvus 多级检索与 GraphRAG 知识图谱增强。
- Agent 使用 Function Calling 结构化调用,结合 OutputParser 和 LangChain4j 框架。
技术干货区:小白必看知识卡片
- 虚拟线程:轻量级线程,适合高并发长连接,减少资源消耗。
- Spring AI Advisor:统一拦截 AI 请求,实现 Prompt 与上下文管理。
- RAG 幻觉问题:大模型生成虚假信息,通过多级检索与重排序缓解。
- Embedding 维度灾难:高维向量导致检索效率降低,需降维或分区策略。
- 多级检索:粗排+精排结合,提高检索精度。
- GraphRAG:知识图谱增强检索,补充语义信息。
- Function Calling:模型输出结构化指令,支持智能体调用外部工具。
- OutputParser:将模型非结构化输出映射为 Java POJO,便于处理。
- LangChain4j:声明式 Tool 调用框架,提升 Agent 工作流构建效率。
- Spring AI Agent:基于 Spring 的智能体框架,支持复杂任务自动化。
通过本文的对话与示例,读者可以深入理解并掌握 Java 17 与 Spring AI 在企业级 AI 应用中的核心技术,助力实际项目开发。
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