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启用Dynamic Field

本页介绍如何在集合中使用Dynamic Field,以灵活插入和检索数据。

概述

Milvus 允许你通过设置每个特定字段的名称和数据类型来定义集合的模式,以便在这些字段中创建索引,提高搜索性能。

一旦定义了字段,您就需要在插入数据时包含该字段。如果某些字段并不总是出现在所有数据条目中,该怎么办?这就是Dynamic Field的用武之地。

集合中的Dynamic Field是一个名为 $meta 的保留 JSON 字段。它可以将非模式定义的字段及其值作为键值对保存。使用Dynamic Field,您可以搜索和查询模式定义的字段以及它们可能包含的任何非模式定义的字段。

启用Dynamic Field

在为集合定义模式时,可将enable_dynamic_field 设置为True 以启用预留Dynamic Field,这表示以后插入的任何非模式定义字段及其值都将作为键值对保存在预留Dynamic Field中。

下面的代码段创建了一个带有两个模式定义字段(即 id 和向量)的集合,并启用了Dynamic Field。

有关参数的更多信息,请参阅 create_collection()有关参数的更多信息,请参阅 SDK 参考资料中的

有关参数的更多信息,请参阅 createCollection()有关参数的更多信息,请参阅 SDK 参考资料中的

有关参数的更多信息,请参阅 createCollection()有关参数的更多信息,请参阅 SDK 参考资料中的

import random, time
from pymilvus import connections, MilvusClient, DataType

SERVER_ADDR = "http://localhost:19530"

# 1. Set up a Milvus client
client = MilvusClient(
uri=SERVER_ADDR
)

# 2. Create a collection
schema = MilvusClient.create_schema(
auto_id=False,
enable_dynamic_field=True,
)

schema.add_field(field_name="id", datatype=DataType.INT64, is_primary=True)
schema.add_field(field_name="vector", datatype=DataType.FLOAT_VECTOR, dim=5)

index_params = MilvusClient.prepare_index_params()

index_params.add_index(
field_name="id",
index_type="STL_SORT"
)

index_params.add_index(
field_name="vector",
index_type="IVF_FLAT",
metric_type="L2",
params={"nlist": 1024}
)

client.create_collection(
collection_name="test_collection",
schema=schema,
index_params=index_params
)

res = client.get_load_state(
collection_name="test_collection"
)

print(res)

# Output
#
# {
# "state": "<LoadState: Loaded>"
# }
import io.milvus.v2.client.ConnectConfig;
import io.milvus.v2.client.MilvusClientV2;
import io.milvus.v2.common.DataType;
import io.milvus.v2.common.IndexParam;
import io.milvus.v2.service.collection.request.AddFieldReq;
import io.milvus.v2.service.collection.request.CreateCollectionReq;
import io.milvus.v2.service.collection.request.GetLoadStateReq;

String CLUSTER_ENDPOINT = "http://localhost:19530";

// 1. Connect to Milvus server
ConnectConfig connectConfig = ConnectConfig.builder()
    .uri(CLUSTER_ENDPOINT)
    .build();

MilvusClientV2 client = new MilvusClientV2(connectConfig);

// 2. Create a collection in customized setup mode

// 2.1 Create schema
CreateCollectionReq.CollectionSchema schema = client.createSchema();

// 2.2 Add fields to schema
schema.addField(AddFieldReq.builder().fieldName("id").dataType(DataType.Int64).isPrimaryKey(true).autoID(false).build());
schema.addField(AddFieldReq.builder().fieldName("vector").dataType(DataType.FloatVector).dimension(5).build());

// 2.3 Prepare index parameters
IndexParam indexParamForIdField = IndexParam.builder()
    .fieldName("id")
    .indexType(IndexParam.IndexType.STL_SORT)
    .build();

IndexParam indexParamForVectorField = IndexParam.builder()
    .fieldName("vector")
    .indexType(IndexParam.IndexType.IVF_FLAT)
    .metricType(IndexParam.MetricType.IP)
    .extraParams(Map.of("nlist", 1024))
    .build();

List<IndexParam> indexParams = new ArrayList<>();
indexParams.add(indexParamForIdField);
indexParams.add(indexParamForVectorField);

// 2.4 Create a collection with schema and index parameters
CreateCollectionReq customizedSetupReq = CreateCollectionReq.builder()
    .collectionName("customized_setup")
    .collectionSchema(schema)
    .indexParams(indexParams)
    .enableDynamicField(true)
    .build();

client.createCollection(customizedSetupReq);

Thread.sleep(5000);

// 2.5 Get load state of the collection
GetLoadStateReq customSetupLoadStateReq1 = GetLoadStateReq.builder()
    .collectionName("customized_setup")
    .build();

boolean res = client.getLoadState(customSetupLoadStateReq1);

System.out.println(res);

// Output:
// true
const { MilvusClient, DataType, sleep } = require("@zilliz/milvus2-sdk-node")

const address = "http://localhost:19530"

async function main() {
// 1. Set up a Milvus Client
client = new MilvusClient({address}); 

// 2. Create a collection
// 2.1 Define fields
const fields = [
    {
        name: "id",
        data_type: DataType.Int64,
        is_primary_key: true,
        auto_id: false
    },
    {
        name: "vector",
        data_type: DataType.FloatVector,
        dim: 5
    },
]

// 2.2 Prepare index parameters
const index_params = [{
    field_name: "id",
    index_type: "STL_SORT"
},{
    field_name: "vector",
    index_type: "IVF_FLAT",
    metric_type: "IP",
    params: { nlist: 1024}
}]

// 2.3 Create a collection with fields and index parameters
res = await client.createCollection({
    collection_name: "test_collection",
    fields: fields, 
    index_params: index_params,
    enable_dynamic_field: true
})

console.log(res.error_code)

// Output
// 
// Success
// 

res = await client.getLoadState({
    collection_name: "test_collection",
})  

console.log(res.state)

// Output
// 
// LoadStateLoaded
// 

插入动态数据

一旦创建了数据集,就可以开始插入数据,包括插入动态数据到数据集中。

准备数据

在本节中,您需要准备一些随机生成的数据,以便稍后插入。

colors = ["green", "blue", "yellow", "red", "black", "white", "purple", "pink", "orange", "brown", "grey"]
data = []

for i in range(1000):
current*color = random.choice(colors)
current_tag = random.randint(1000, 9999)
data.append({
"id": i,
"vector": [ random.uniform(-1, 1) for * in range(5) ],
"color": current*color,
"tag": current_tag,
"color_tag": f"{current_color}*{str(current_tag)}"
})

print(data[0])
List<String> colors = Arrays.asList("green", "blue", "yellow", "red", "black", "white", "purple", "pink", "orange", "brown", "grey");
List<JSONObject> data = new ArrayList<>();

for (int i=0; i<1000; i++) {
    Random rand = new Random();
    String current_color = colors.get(rand.nextInt(colors.size()-1));
    int current_tag = rand.nextInt(8999) + 1000;
    JSONObject row = new JSONObject();
    row.put("id", Long.valueOf(i));
    row.put("vector", Arrays.asList(rand.nextFloat(), rand.nextFloat(), rand.nextFloat(), rand.nextFloat(), rand.nextFloat()));
    row.put("color", current_color);
    row.put("tag", current_tag);
    row.put("color_tag", current_color + "_" + String.valueOf(rand.nextInt(8999) + 1000));
    data.add(row);
}

System.out.println(JSONObject.toJSON(data.get(0)));
const colors = ["green", "blue", "yellow", "red", "black", "white", "purple", "pink", "orange", "brown", "grey"]
var data = []

for (let i = 0; i < 1000; i++) {
    const current_color = colors[Math.floor(Math.random() * colors.length)]
    const current_tag = Math.floor(Math.random() * 8999 + 1000)
    data.push({
        id: i,
        vector: [Math.random(), Math.random(), Math.random(), Math.random(), Math.random()],
        color: current_color,
        tag: current_tag,
        color_tag: `${current_color}_${current_tag}`
    })
}

console.log(data[0])

您可以通过查看第一个条目来查看生成数据的结构。

{
    id: 0,
    vector: [
        0.1275656405044483,
        0.47417858592773277,
        0.13858264437643286,
        0.2390904907020377,
        0.8447862593689635
    ],
    color: 'blue',
    tag: 2064,
    color_tag: 'blue_2064'
}

插入数据

然后,您就可以安全地将数据插入到集合中了。

有关参数的更多信息,请参阅 insert()中的

有关参数的更多信息,请参阅 insert()有关参数的更多信息,请参阅 SDK 参考资料中的

有关参数的更多信息,请参阅 insert()有关参数的更多信息,请参阅 SDK 参考资料中的

res = client.insert(
    collection_name="test_collection",
    data=data,
)

print(res)

# Output
#
# {
# "insert_count": 1000,
# "ids": [
# 0,
# 1,
# 2,
# 3,
# 4,
# 5,
# 6,
# 7,
# 8,
# 9,
# "(990 more items hidden)"
# ]
# }

time.sleep(5)
// 3.1 Insert data into the collection
InsertReq insertReq = InsertReq.builder()
    .collectionName("customized_setup")
    .data(data)
    .build();

InsertResp insertResp = client.insert(insertReq);

System.out.println(JSONObject.toJSON(insertResp));

// Output:
// {"insertCnt": 1000}

Thread.sleep(5000);
res = await client.insert({
    collection_name: "test_collection",
    data: data,
})

console.log(res.insert_cnt)

// Output
// 
// 1000
// 

await sleep(5000)

使用Dynamic Field搜索

如果在创建集合时启用了Dynamic Field并插入了非模式定义的字段,则可以在搜索或查询的筛选表达式中使用这些字段,如下所示。

有关参数的更多信息,请参阅 search()有关参数的更多信息,请参阅 SDK 参考资料中的

有关参数的更多信息,请参阅 search()有关参数的更多信息,请参阅 SDK 参考资料中的

有关参数的更多信息,请参阅 search()有关参数的更多信息,请参阅 SDK 参考资料中的

# 4. Search with dynamic fields
query_vectors = [[0.3580376395471989, -0.6023495712049978, 0.18414012509913835, -0.26286205330961354, 0.9029438446296592]]

res = client.search(
collection_name="test_collection",
data=query_vectors,
filter="color in [\"red\", \"green\"]",
search_params={"metric_type": "L2", "params": {"nprobe": 10}},
limit=3
)

print(res)

# Output
#
# [
# [
# {
# "id": 863,
# "distance": 0.188413605093956,
# "entity": {
# "id": 863,
# "color_tag": "red_2371"
# }
# },
# {
# "id": 799,
# "distance": 0.29188022017478943,
# "entity": {
# "id": 799,
# "color_tag": "red_2235"
# }
# },
# {
# "id": 564,
# "distance": 0.3492690920829773,
# "entity": {
# "id": 564,
# "color_tag": "red_9186"
# }
# }
# ]
# ]
// 4. Search with non-schema-defined fields
List<List<Float>> queryVectors = Arrays.asList(Arrays.asList(0.3580376395471989f, -0.6023495712049978f, 0.18414012509913835f, -0.26286205330961354f, 0.9029438446296592f));

SearchReq searchReq = SearchReq.builder()
    .collectionName("customized_setup")
    .data(queryVectors)
    .filter("$meta[\"color\"] in [\"red\", \"green\"]")
    .outputFields(List.of("id", "color_tag"))
    .topK(3)
    .build();

SearchResp searchResp = client.search(searchReq);

System.out.println(JSONObject.toJSON(searchResp));

// Output:
// {"searchResults": [[
//     {
//         "distance": 1.3159835,
//         "id": 979,
//         "entity": {
//             "color_tag": "red_7155",
//             "id": 979
//         }
//     },
//     {
//         "distance": 1.0744804,
//         "id": 44,
//         "entity": {
//             "color_tag": "green_8006",
//             "id": 44
//         }
//     },
//     {
//         "distance": 1.0060014,
//         "id": 617,
//         "entity": {
//             "color_tag": "red_4056",
//             "id": 617
//         }
//     }
// ]]}
// 4. Search with non-schema-defined fields
const query_vectors = [[0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5]]

res = await client.search({
    collection_name: "test_collection",
    data: query_vectors,
    filter: "color in [\"red\", \"green\"]",
    output_fields: ["color_tag"],
    limit: 3
})

console.log(res.results)

// Output
// 
// [
//   { score: 1.2284551858901978, id: '301', color_tag: 'red_1270' },
//   { score: 1.2195171117782593, id: '205', color_tag: 'red_2780' },
//   { score: 1.2055039405822754, id: '487', color_tag: 'red_6653' }
// ]
// 

重述

值得注意的是,colortagcolor_tag在定义Collection Schema 时并不存在,但您可以在进行搜索和查询时将它们用作模式定义的字段。

如果非模式定义字段的名称包含除数字、字母和下划线以外的字符,如加号 (+)、星号 (*) 或美元符号 ($),则在布尔表达式中使用该字段或将其包含在输出字段中时,必须将该键包含在$meta[]中,如以下代码片段所示。

... 
filter='$meta["$key"] in ["a", "b", "c"]', 
output_fields='$meta["$key"]'  
...

翻译自DeepLogo

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