docs(mvp): 添加知识库检索架构和使用文档

新增文档:
- mvp/architecture/knowledge-retrieval-architecture.md
  * 架构位置和数据流说明
  * L0+L1 混合检索流程图
  * 核心组件详细设计
  * 与现有架构的集成方式
  * 性能指标和可观测性

- mvp/architecture/knowledge-retrieval-usage.md
  * 快速开始指南
  * 文档格式要求和最佳实践
  * 使用场景和示例
  * 故障排查和性能优化
  * 维护知识库的完整流程

更新文档:
- mvp/README.md - 添加知识库检索文档入口

完善 MVP 架构文档,为后续开发和维护提供完整参考
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zhuyongxin
2026-06-24 16:26:15 +08:00
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Coding Agent 执行清单:L0+L1 混合检索 MVP 实现
你可以直接将以下完整的指令文档复制给你的 Coding Agent(如 Claude Code、Cursor),让它严格按照此规范实现。
📋 任务总览
在现有的 Milvus 向量检索(L1)基础之上,新增一层基于 Markdown 文件头的精确匹配检索(L0),构建一个“先精确、后语义”的混合检索工具 lookup_knowledge。
一、文件头规范定义
所有存放在 knowledge_base/ 目录下的 .md 知识库文档,必须在文件最顶部添加 YAML Frontmatter(被 --- 包裹),包含以下字段:
---
title: 支付网关错误码定义 # 【必填】文档标题
keywords: [ERR_TIMEOUT, 超时, 支付网关] # 【必填】核心关键词数组,用于精确匹配
summary: 记录了支付网关所有核心错误码的含义及排查方向。 # 【必填】文档一句话摘要,用于辅助匹配
sections: # 【可选】大文件的章节锚点,用于渐进式读取
超时排查: "## 1. 超时类错误"
限流排查: "## 2. 限流类错误"
---
# 这里是 Markdown 正文内容...
约束:
文件头必须在文件的最顶部,前面不能有空行。
keywords 仅需包含错误码、服务名、专有名词等适合精确匹配的词,不需要长句。
二、索引模块:启动加载与热更新
解析依赖:使用 python-frontmatter 库解析 MD 文件头。
启动扫描:项目启动时,递归扫描 knowledge_base/ 目录下所有 .md 文件,提取元数据。
内存结构:将提取的元数据组装为一个全局列表 KNOWLEDGE_INDEX,结构如下:
KNOWLEDGE_INDEX = [
{
"file": "knowledge_base/payment/errors.md",
"title": "支付网关错误码定义",
"keywords": ["ERR_TIMEOUT", "超时", "支付网关"],
"summary": "记录了...",
"sections": {"超时排查": "## 1. 超时类错误"}
}
]
热更新监听:使用 watchdog 库监听 knowledge_base/ 目录。当 .md 文件被新增或修改时,重新解析该文件头,并增量更新内存中的 KNOWLEDGE_INDEX 字典。
三、工具函数实现:lookup_knowledge
实现一个名为 lookup_knowledge 的工具供 Agent 调用。
1. 函数签名
def lookup_knowledge(query_text: str, section_title: str = None) -> dict:
2. 执行逻辑(严格按顺序执行)
Step 1: Layer 0 精确匹配(前置导航)
遍历 KNOWLEDGE_INDEX,将 query_text 与每个条目做大小写不敏感的匹配:
匹配规则:检查 query_text 是否包含 keywords 数组中的任一词汇;或者 query_text 是否与 summary 有一定的文本重合度(防自然语言漏匹配)。
命中处理:
如果命中,获取该条目的 file 路径。
如果传入了 section_title:通过正则表达式,从文件正文中截取 sections[section_title] 对应的标题及其下方段落内容返回。
如果未传入 section_title:直接 open() 读取文件内容,截取前 2000 字符返回。
标记 match_type: "exact_L0"。
Step 2: Layer 1 语义检索补充(原 RAG)
触发条件:无论 L0 是否命中,都调用现有的 Milvus 向量检索逻辑(BGE-M3 embedding + Milvus search),获取 Top-1 的相关 Chunk。
目的:作为补充上下文,提供语义关联信息。
标记:match_type: "semantic_L1"。
Step 3: 结果组装与返回
将 L0 和 L1 的结果组装成统一格式返回给 Agent。如果两层均无结果,found 置为 False。
3. 返回格式规范
{
"found": true,
"primary": {
"content": "文档前2000字或指定section内容...",
"source": "knowledge_base/payment/errors.md",
"match_type": "exact_L0"
},
"supplement": {
"content": "Milvus检索到的Top-1语义片段...",
"source": "其他文档路径",
"match_type": "semantic_L1"
}
}
(注:如果 L0 未命中,primary 字段为 null,仅返回 supplement。)
四、Agent 工具注册定义
将 lookup_knowledge 注册为 Agent 可用的工具,工具描述 JSON 如下:
{
"name": "lookup_knowledge",
"description": "查询知识库文档。系统会先尝试通过关键词精确匹配完整文档,并自动补充语义相关的片段。如果已知具体的文档章节,可传入 section_title 获取特定段落。",
"parameters": {
"type": "object",
"properties": {
"query_text": {
"type": "string",
"description": "查询关键词,例如 'ERR_TIMEOUT'、'支付网关超时'"
},
"section_title": {
"type": "string",
"description": "可选。如果primary结果返回了sections目录,可通过指定章节标题来获取该章节的详细内容,避免读取大文件超出长度限制。"
}
},
"required": ["query_text"]
}
}
五、实施与验收标准
请 Coding Agent 按以下步骤实施并自测:
安装依赖:pip install python-frontmatter watchdog
按照规范实现文件头解析与 watchdog 监听逻辑。
改造现有 Agent 代码,按上述逻辑实现 lookup_knowledge。
验收用例 1(L0 命中):创建带文件头的 MD,调用 lookup_knowledge("ERR_TIMEOUT"),验证返回的 primary 是否为完整 MD 内容,supplement 是否为 Milvus 的检索结果。
验收用例 2(L0 未命中):调用 lookup_knowledge("如何处理系统异常"),验证 primary 是否为 null,supplement 是否正常返回语义结果。
验收用例 3(热更新):在程序运行期间修改 MD 的文件头 keywords,再次查询验证内存索引是否已更新。
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MVP 开发计划:知识库查询系统
一、需求概述
构建一个最小化但可运行的知识库查询系统,让诊断 Agent 在排查问题时,能够按需查询知识文档(如接口定义、错误码解释、排障指南)。
二、核心机制
整个系统围绕两个核心概念:索引目录 和 查询工具。
索引目录(_index.yaml):知识库的“地图”,记录每个文档的路径、摘要和关键词。
查询工具(lookup_knowledge):Agent 调用的函数,根据关键词匹配索引目录,返回对应文档内容。
三、知识库目录结构
知识库中的所有文档存放在 knowledge_base/ 目录下,按以下结构组织:
```
knowledge_base/
├── _index.yaml # MVP 阶段手动编写
├── interfaces/ # 接口文档
│ └── payment-gateway/
│ └── _errors.md # 支付网关特有错误码
└── troubleshooting/ # 排障指南
└── gateway-timeout.md # 支付网关超时排查
```
每个文档头部必须包含 YAML 元数据(front matter):
```
---
title: 支付网关错误码定义
type: error_definition
keywords: [ERR_TIMEOUT, 超时, timeout, ERR_BALANCE, 余额不足]
---
```
# 内容正文
四、_index.yaml 格式(MVP)
_index.yaml 内容示例:
files:
- file: "interfaces/payment-gateway/_errors.md"
summary: "支付网关特有错误码:ERR_TIMEOUT(超时)、ERR_BALANCE(余额不足)"
keywords: ["ERR_TIMEOUT", "超时", "timeout", "ERR_BALANCE", "余额不足"]
- file: "troubleshooting/gateway-timeout.md"
summary: "支付网关超时的排查步骤和解决方法"
keywords: ["超时", "timeout", "网关", "支付失败"]
说明:
file:相对于 knowledge_base/ 的路径
summary:一句话文档摘要
keywords:该文档相关的关键词(用于匹配查询)
五、lookup_knowledge 函数规范
5.1 函数签名
def lookup_knowledge(query_text: str) -> dict:
"""
功能:查询知识库,返回匹配的文档内容
参数:
query_text: str - 查询关键词(如错误码、接口名、问题描述)
返回:
dict - {"found": bool, "content": str, "source": str}
found: 是否找到匹配文档
content: 文档内容(前 2000 字符)
source: 匹配到的文件路径
"""
5.2 执行逻辑
读取 knowledge_base/_index.yaml 文件的 files 列表
遍历每个条目,检查 query_text 中的关键词是否出现在该条目的 summary 或 keywords 中
如果找到匹配:
根据 file 路径读取对应 Markdown 文件
返回内容的前 2000 字符
如果未找到匹配:
返回 {"found": False, "content": "", "source": ""}
5.3 关键约束
MVP 阶段不做向量搜索,仅做关键词匹配
关键词匹配规则:query_text 中包含的任何词,与 keywords 数组中的任何词相同即视为匹配
返回内容限制在 2000 字符以内,避免浪费 Token
不区分大小写(ERR_TIMEOUT 和 err_timeout 应匹配)
六、Agent 集成规范
6.1 工具注册
将 lookup_knowledge 注册为 Agent 的可用工具之一,工具定义如下:
{
"name": "lookup_knowledge",
"description": "查询知识库文档。传入你想查的关键词(如错误码、接口名、问题描述),返回对应的文档内容。",
"parameters": {
"type": "object",
"properties": {
"query_text": {
"type": "string",
"description": "查询关键词,例如 'ERR_TIMEOUT'、'支付网关超时'"
}
},
"required": ["query_text"]
}
}
6.2 System Prompt 指示
在传给 LLM 的 System Prompt 中,加入以下指示:
## 知识查询规则
当你诊断过程中拿到具体信息(如错误码、接口名)后,如需查询其定义或背景知识,请使用 `lookup_knowledge` 工具。典型触发时机:
- 查到了错误码,需要了解其含义
- 确认了接口名,需要查看接口文档
- 需要排障指南
示例:查到错误码 ERR_TIMEOUT → 调用 lookup_knowledge("ERR_TIMEOUT")
七、验收标准
7.1 功能测试
测试编号测试场景输入预期输出TC-001查询已知错误码"ERR_TIMEOUT"返回 _errors.md 中 ERR_TIMEOUT 的定义TC-002查询已知关键词"支付网关超时"返回 gateway-timeout.md 内容TC-003查询不存在的内容"未知错误码XYZ"返回 {"found": False}TC-004内容长度限制很长的文档返回内容不超过 2000 字符
7.2 集成测试
完成一次完整诊断流程:
用户提问: "订单123为什么支付失败"
→ Agent 查订单状态 → 发现错误码 ERR_TIMEOUT
→ Agent 调用 lookup_knowledge("ERR_TIMEOUT") → 获取错误码定义
→ Agent 结合日志输出诊断报告
八、实施步骤
Step 1:准备知识库
创建 knowledge_base/ 目录
创建至少 2 个 Markdown 文档(含 YAML 头部)
手动编写 _index.yaml(不超过 10 个条目)
Step 2:实现工具函数
在 Agent 代码中实现 lookup_knowledge 函数
实现从 _index.yaml 读取和关键词匹配逻辑
实现从文件系统读取 Markdown 内容
Step 3:集成到 Agent
将 lookup_knowledge 注册为 Agent 的工具
在 System Prompt 中加入知识查询规则
验证工具是否能正常被 LLM 调用
Step 4:端到端验证
跑通至少一个完整诊断流程
验证查询结果正确性
验证未匹配时的兜底逻辑
九、不纳入 MVP 的范围(后续再做)
不支持向量检索(后续用 BGE-M3 + Milvus)
不支持自动生成 _index.yaml(后续用脚本自动生成)
不支持多轮对话中的知识缓存(后续用 Redis)
不支持文档版本管理(后续用 Git)
十、代码示例(参考,非强制)
以下是 lookup_knowledge 的核心逻辑伪代码,供理解参考:
读取 _index.yaml
解析为 files 列表
for each file in files:
if query_text 中的任意关键词 匹配 file.keywords 中的任意条目:
读取 file.path 指向的 Markdown 文件
返回 content 的前 2000 字符
标记 found=True
如果没有匹配:
返回 found=False