PgVectore的使用

一、PgVector的安装

参照博客：https://blog.csdn.net/u012953777/article/details/147013691?spm=1001.2014.3001.5501

二、PgVector的使用

1、创建表与插入数据​

• ​​定义向量字段​​：

CREATE TABLE items (id SERIAL PRIMARY KEY,embedding VECTOR(768),  -- 768维向量（如BERT模型输出）metadata JSONB
);

• ​​插入向量数据​​

INSERT INTO items (embedding, metadata) VALUES ('[0.1, 0.3, ..., 0.8]', '{"title": "文档1"}'),('[0.4, 0.2, ..., 0.7]', '{"title": "文档2"}');

2、 索引优化​

pgvector 支持两种索引类型，针对不同场景优化：

HNSW 索引​

• 适用场景​​：高查询速度，适合静态数据（较少更新）。
• ​​创建索引​​：

CREATE INDEX ON items USING hnsw (embedding vector_cosine_ops)WITH (m = 16, ef_construction = 64);

• m：每层的最大邻居数（默认16，范围4-100）
• ef_construction：构建时的搜索范围（默认100，影响构建速度和精度）

IVFFlat 索引​​

​​适用场景​​：快速构建，适合动态数据（频繁更新）。
​​创建索引​​：

CREATE INDEX ON items USING ivfflat (embedding vector_l2_ops)WITH (lists = 100);

运算符类选择​​

vector_l2_ops：欧氏距离（L2）
vector_ip_ops：内积相似度
vector_cosine_ops：余弦相似度

3、相似性搜索​

• ​​基础查询​​：

SELECT * FROM items
ORDER BY embedding <-> '[0.5, 0.1, ..., 0.9]'  -- 按L2距离排序
LIMIT 10;

• 动态调整搜索参数​​（HNSW）：

SET hnsw.ef_search = 200;  -- 扩大搜索范围以提高召回率

• 余弦相似度查询​​：

SELECT id, 1 - (embedding <=> '[0.3, ..., 0.2]') AS cosine_similarity
FROM items
ORDER BY cosine_similarity DESC
LIMIT 5;

4、性能优化技巧​​

• ​​索引构建时机​​：在数据导入后创建索引，避免频繁更新导致重建。

• ​​参数调优​​：

  • ​​HNSW​​：增大 ef_construction 和 ef_search 提高精度，但会降低速度
  • ​IVFFlat​​：增加 lists 提升准确性，但增加内存占用

• ​归一化处理​​：使用余弦相似度前，确保向量已归一化（模长为1）

5、高级用法​

混合搜索（向量 + 条件过滤）​

SELECT * FROM items
WHERE metadata->>'category' = '科技'
ORDER BY embedding <=> '[0.2, ..., 0.6]'
LIMIT 10;

分页查询​

SELECT * FROM items
ORDER BY embedding <-> '[0.7, ..., 0.1]'
OFFSET 20 LIMIT 10;

6、维护操作​

• 重建索引​​：

REINDEX INDEX items_hnsw_index;

• ​​更新索引参数​​：

ALTER INDEX items_hnsw_index SET (ef_construction = 128);

7、注意事项​​

​* ​维度限制​​：pgvector 支持最高 ​​16,000 维​​。
​* ​内存管理​​：大规模数据需确保足够内存，尤其是IVFFlat索引。
​* ​数据一致性​​：频繁更新时，IVFFlat可能需要定期重建索引。