# RAG 知识检索架构

**更新日期**：2026-07-28  
**状态**：当前可运行架构  
**关联实现**：`lookup_knowledge`、`MilvusHybridKnowledgeStore`、`KnowledgeSearchPort`  
**关联运维**：`scripts/rebuild_hybrid_knowledge.py`、`POST /api/knowledge/rebuild-hybrid`

## 1. 定位

知识检索是 Diagnosis Agent 的显式证据工具，不是隐式 Advisor。

```text
Diagnosis Agent
  -> lookup_knowledge(query)
  -> Harness ToolBoundary / ACI projection
  -> EvidenceGuard 只认当前 Run 的 READY canonical 证据
```

目标：

- 保留 Agent 可见的工具调用与证据边界
- 用单一向量后端完成 dense + BM25 hybrid 检索
- 用 chunk 级证据身份保证同文档多片段可同时进入上下文
- 检索行为可配置、可重建、可审计

## 2. 稳定边界

```mermaid
flowchart LR
    subgraph AgentBoundary["Agent boundary"]
        Agent["Diagnosis Agent"]
        Tool["lookup_knowledge"]
    end

    subgraph HarnessBoundary["Harness boundary"]
        Adapter["RagToolAdapter"]
        Projector["RagResultProjector"]
        Canonical["Redis canonical invocation"]
    end

    subgraph RetrievalBoundary["Retrieval boundary"]
        Backend["LookupKnowledgeTool"]
        Port["KnowledgeSearchPort"]
        Store["MilvusHybridKnowledgeStore"]
    end

    Agent --> Tool
    Tool --> Adapter
    Adapter --> Backend
    Backend --> Port
    Port --> Store
    Adapter --> Projector
    Adapter --> Canonical
```

| 边界 | 职责 | 不负责 |
|---|---|---|
| Agent | 决定何时检索、如何用证据写报告 | 不直接访问 Milvus / MySQL 元数据表 |
| Harness | Tool 校验、投影裁剪、canonical 存证 | 不改写检索排序算法 |
| Retrieval | L0 hint、dense/BM25 召回、后处理、打包 | 不绕过 ACI 直接给 Agent 原始库响应 |

## 3. 当前主链路

```mermaid
flowchart TD
    A["lookup_knowledge(query)"] --> B["KnowledgeQueryTransformer"]
    B --> C["L0 hint: domain / keywords / categoryFilter"]
    C --> D["KnowledgeDocumentRetriever"]
    D --> E["KnowledgeSearchPort"]
    E --> F["VectorSearchService"]
    F --> G{"retrieval.search.mode"}
    G -->|dense| H["MilvusHybridKnowledgeStore.searchDense"]
    G -->|hybrid| I["MilvusHybridKnowledgeStore.searchHybrid"]
    H --> J["candidates + chunk identity"]
    I --> J
    J --> K["KnowledgeEvidencePostProcessor"]
    K --> L["evidenceKey dedup / maxChunksPerDocument / return-n"]
    L --> M{"filtered low quality?"}
    M -->|yes and had categoryFilter| N["unfiltered retry"]
    N --> K
    M -->|no| O["KnowledgeContextPacker"]
    O --> P["LookupResultAssembler"]
    P --> Q["RagResultProjector"]
    Q --> R["Agent-facing RagToolResult"]
```

对应代码：

| 阶段 | 类 | 职责 |
|---|---|---|
| Tool 编排 | `LookupKnowledgeTool` | 串联 transform / retrieve / post / pack |
| Query 理解 | `KnowledgeQueryTransformer` + `KnowledgeIndexService` | L0 只产 hint 与可选 category filter |
| 检索端口 | `KnowledgeSearchPort` / `VectorKnowledgeSearchAdapter` | 屏蔽底层存储细节 |
| 检索门面 | `VectorSearchService` | `dense` 或 `hybrid` 路由 |
| 向量后端 | `MilvusHybridKnowledgeStore` | 唯一知识库读写后端（MilvusClientV2） |
| 后处理 | `KnowledgeEvidencePostProcessor` | 归一化、规则 boost、chunk 去重、相关度等级 |
| 打包 | `KnowledgeContextPacker` | 有界 context pack |
| 投影 | `RagResultProjector` | 只暴露 Agent 可见 evidence 字段 |

## 4. 唯一向量后端：MilvusClientV2

### 4.1 已废弃路径

以下路径**不再**用于 `lookup_knowledge`：

- legacy `MilvusServiceClient` search / insert
- `retrieval.vector-store.mode=sdk|spring|auto`
- Spring AI `VectorStore` 作为知识检索主路径

### 4.2 当前后端

```text
写入:
  VectorIndexService
    -> MilvusHybridKnowledgeStore.upsertChunk

读取:
  VectorSearchService
    -> MilvusHybridKnowledgeStore.searchDense
    -> MilvusHybridKnowledgeStore.searchHybrid
```

默认 collection：

```yaml
milvus:
  collection: biz
```

重建时会 drop + recreate 该 collection，并按 dense + BM25 schema 重建。

## 5. Collection Schema

`biz`（可配置）逻辑字段：

| 字段 | 类型 | 用途 |
|---|---|---|
| `id` | VarChar PK | chunk 级主键 |
| `content` | VarChar | 返回给 Agent 的原文片段 |
| `search_text` | VarChar + analyzer | BM25 输入文本 |
| `sparse_vector` | SparseFloatVector | BM25 Function 输出 |
| `vector` | FloatVector | dense embedding |
| `metadata` | JSON | docId / chunkIndex / category / kb_scope / title / breadcrumb 等 |

Function：

```text
BM25(search_text -> sparse_vector)
```

索引：

```text
vector        -> IVF_FLAT + L2
sparse_vector -> SPARSE_INVERTED_INDEX + BM25
```

写入时：

- `content` 保存原始 chunk 正文
- `search_text` / dense embedding 使用 `Title + Path + Content` 拼装文本
- metadata 必须带 `docId`、`chunkIndex`，供 chunk 级证据身份使用

## 6. 检索模式

配置：

```yaml
retrieval:
  search:
    mode: hybrid   # dense | hybrid（见 6.0 用途约定）
  hybrid:
    rrf-k: 60
  kb-scope: ""
rag:
  retrieve-k: 20
  return-n: 5
  max-chunks-per-document: 2
```

### 6.0 模式用途约定（保留双 mode 的原因）

知识库 **只维护一套** dense + BM25 schema 数据（默认 collection `biz`）。  
`retrieval.search.mode` 切换的是**同库上的查询算法**，不是两套互斥索引、也不是两套写入路径。

| 模式 | 定位 | 说明 |
|---|---|---|
| **hybrid** | **线上主路径 / 默认** | dense ANN + 服务端 BM25 + RRF；`lookup_knowledge` 正式召回只认此模式 |
| **dense** | **对照 / 评测 / 排障** | 仅 dense ANN，用于和 hybrid 对比召回效果（命中文档/chunk、排名差异等） |

约定：

1. 生产配置保持 `mode: hybrid`；不要把 dense 当成第二套长期并行的线上策略。
2. 需要看「去掉 BM25+RRF 后召回差在哪」时，临时切 `mode: dense`，其它参数（`retrieve-k`、`return-n`、category filter、query 集）尽量固定，再切回 hybrid。
3. hybrid 入库的数据 **完全适用于** dense-only 查询：每条 chunk 都写了 `vector`；dense 模式只是不使用 `sparse_vector` / BM25 子路。
4. 代码里 `@Value` 在配置缺失时的兜底仍可能是 `dense`（历史兼容）；**以 `application.yml` 的 hybrid 为准**。若做回归，确认运行配置而不是只看注解默认值。

不建议的用法：

- 按请求/按租户在 dense 与 hybrid 之间当产品功能随意切换（当前也无稳定的 per-call mode 覆盖）。
- 把 dense 模式的相关度表现直接当成 hybrid 的最终质量结论（hybrid 排序信 RRF，后处理分数仍多 L2 兼容，见下节）。

### 6.1 dense（对照基线）

```text
query
  -> embedding
  -> dense ANN on vector
  -> topK
```

仅走 `vector` 字段的 L2 ANN。用于基线对比，不作为正式主路径。

### 6.2 hybrid（当前默认 / 主路径）

```text
query
  -> path A: dense ANN(query embedding)
  -> path B: BM25 sparse ANN(raw query text)
  -> Milvus hybridSearch + RRFRanker(k)
  -> topK fused hits
```

说明：hybrid **内部**的 dense 子路是融合的一部分，与配置项 mode=dense（整次检索只跑单路 ANN）不是同一概念。

分数与后处理（quality 统一，2026-07-28）：

- 一级 scoreLabel 仅 **dense | hybrid**（旧别名 canonicalize）。
- **dense**：score = L2；qualityScore = 1 - clamp(L2)/maxL2Distance。
- **hybrid**：返回序 = RRF 序；qualityScore 由 **本轮 rank 线性映射**（不把 RRF 原分当 L2；不做 dense L2 回填覆盖主分；无 m25_only_* 一级 label）。
- 后处理：**统一**消费 qualityScore；排序主序 = originalRank；**不做** L0 关键词/domain contains 加分改序（重叠仅可写 hitReasons 解释）。
- 
elevance_level / category 低质 unfiltered retry：只看 top qualityScore 与阈值。
- 实现：RetrievalScoreNormalizer、KnowledgeEvidencePostProcessor；详见 OpenSpec 
ag-quality-score-unify。

### 6.3 category filter 与降级

```text
if L0 给出唯一 domain:
  先 filtered 检索
  if 无证据或 topSimilarity < referenceThreshold:
    再 unfiltered retry
else:
  直接 unfiltered
```

这里的 filter 是 metadata category / kb_scope 约束，不是第二套向量库。

## 7. 证据身份与去重

Delivery 1 已落地：

```text
evidenceKey =
  docId#chunk-{chunkIndex}
  fallback: vector:{id}
  fallback: rank:{n}
```

规则：

- 去重按 `evidenceKey`，不是按 source 文档路径
- 同文档不同 chunk 可同时保留
- `rag.max-chunks-per-document` 限制单文档最多进入结果的 chunk 数
- `rag.return-n` 限制后处理后最多返回条数
- Agent 投影中的 `document_id` 使用 chunk 级 evidenceKey

这保证 hybrid 召回的多片段不会在后处理/投影阶段被文档级折叠吞掉。

## 8. L0 / L1 职责

| 层 | 做什么 | 不做什么 |
|---|---|---|
| L0 | domain/keyword hint、可选 category filter、trace 解释、轻规则 boost | 不直接当事实 evidence |
| L1 dense/BM25 | 事实证据召回 | 不依赖 frontmatter 关键词命中才返回正文 |

L0 命中文档正文不会在 L1 失败时兜底成 evidence。

## 9. Agent 可见契约

Agent 只看到有界 `RagToolResult`：

- `evidence_status`
- `tool_call_id`
- `query`
- `evidence[]`：`document_id` / `source` / `title` / `breadcrumb` / `excerpt`
- `relevance_level`
- `truncated` / `returned_count`

不暴露：

- raw score / fused score
- retrievalTrace / rerankTrace
- contextPack 全文
- Milvus 内部字段与凭据

完整内部结果仍在 `LookupResult` 中，供审计与调试使用。

### 9.1 Trace 与审计（现行入口）

请求内 `retrievalTrace` / 落库 `tool_invocation` / Trace API 读法见：

**[RAG检索可观测性与审计.md](./RAG检索可观测性与审计.md)**

要点：

- Agent **看不到**完整 retrievalTrace；人通过 `GET /api/diagnosis/{sessionId}/trace` 的 `toolInvocations[].retrievalDetails` 回放。
- `relevance_level` 列存 RAG 等级（PRECISE/REFERENCE）；`evidence_status` 在 details JSON。
- 默认审计不落原始 query 全文与 excerpt 正文。

## 10. 写入与重建

### 10.1 日常写入

文档上传 / 知识库初始化：

```text
markdown
  -> frontmatter + body
  -> DocumentChunkService
  -> dense embedding + search_text
  -> MilvusHybridKnowledgeStore.upsertChunk
  -> MySQL api_document + L0 memory index
```

### 10.2 全量重建

危险操作，需显式确认：

```bash
python scripts/rebuild_hybrid_knowledge.py --confirm REBUILD
```

等价 API：

```text
POST /api/knowledge/rebuild-hybrid?confirm=REBUILD
```

服务端顺序：

1. drop + recreate `milvus.collection`（默认 `biz`）
2. 清空 MySQL `api_document`
3. 清空内存 L0
4. 扫描 `knowledge_base/**/*.md`（跳过 `README.md`）force 导入

不会修改磁盘上的 `knowledge_base/` 源文件。

## 11. 与旧文档的差异

| 旧描述（已归档） | 当前实现 |
|---|---|
| Spring AI VectorStore 主路径 + SDK fallback | 单一 MilvusClientV2 后端 |
| `retrieval.vector-store.mode=auto/sdk/spring` | 已移除；改为 `retrieval.search.mode=dense/hybrid` |
| source 级 evidence 去重 | chunk 级 `evidenceKey` 去重 |
| 应用层 sparse-lite lexical 伪 hybrid | 库内 dense ANN + BM25 + RRFRanker |
| 新建 `biz_hybrid` 过渡 collection | 默认使用并重建 `biz` |

历史材料见：

- `mvp/architecture/archive/2026-07-22-legacy/rag-architecture.md`
- `mvp/architecture/archive/2026-07-22-legacy/modular-rag-pipeline.md`

## 12. 当前已知边界

- hybrid 依赖云端/实例支持 BM25 Function 与 sparse index
- 全量重建受 embedding API 与 Milvus 写入延迟影响，可能较慢
- L0 关键词匹配仍较粗，只作 hint，不作主召回
- 尚未做邻块上下文自动扩展、cross-encoder rerank、真 query rewrite
- `totalVectors` 统计接口仍可能返回 0，不代表 collection 为空；以 rebuild/init 结果与检索命中为准
- `retrieval.search.mode=dense` 仅作召回对照，不是第二套主路径
- 同一 hybrid schema 数据可被 dense / hybrid 两种查询复用；从纯旧 dense-only collection 升级必须 rebuild
- hybrid 质量闸门优先用 `denseDistance` 绝对 L2；无 dense 时 rank 回退；排序仍跟 RRF
- 后处理不再用 L0 关键词 boost 改序；词面信号以库内 BM25+RRF 为准
- Trace/审计细节与限制见 [RAG检索可观测性与审计.md](./RAG检索可观测性与审计.md)