2025年8月4日星期一

开源!从自然语言文本到SQL查询的智能转换

从自然语言文本到SQL查询的智能转换,中国人开源

源代码

https://www.gitpp.com/dify4j/project0802gvv001sql

基于国内外先进生成式大模型实现Nl2sql的Java框架,专注于将数据库表结构通过检索增强生成(RAG, Retrieval-Augmented Generation)技术进行训练,从而实现从自然语言文本到SQL查询的智能转换(Text to SQL)。该框架旨在简化复杂的数据库查询过程,使开发者和用户能够通过简单的自然语言描述获取所需数据。

主要特性包括:

  • 生成式SQL
    :利用强大的生成式大模型,自动将自然语言问题转化为精确的SQL查询语句。
  • RAG训练
    :通过检索增强生成技术对数据库表结构进行深度学习训练,提高SQL生成的准确性和效率。
  • 类型安全与灵活易用
    :结合Java的泛型机制确保编译期类型检查,同时提供简洁直观的API设计,易于集成到现有项目中。
  • 多数据库支持
    :兼容多种主流数据库系统,满足不同应用场景的需求。
  • 性能优化
    :经过精心设计与调优,在保证高效执行的同时保持良好的可读性。

本开源适用于希望在Java应用程序中快速、安全地进行复杂数据库操作,并且希望通过自然语言处理技术为传统企业应用快速的实现AI赋能。

 工作原理

工作原理基于 RAG 技术,通过检索增强生成技术对数据库表结构进行深度学习训练,从而实现从自然语言文本到SQL查询的智能转换。

 

一、项目背景与定位

  1. 痛点解决
    传统数据库查询需掌握SQL语法,非技术人员门槛高;即使开发者也需手动编写复杂查询,效率低下。本项目通过AI技术实现自然语言到SQL的自动转换,降低数据库操作门槛。

  2. 开源价值
    作为中国人主导的开源项目,填补了Java生态中基于生成式大模型+RAG技术的NL2SQL框架空白,助力企业快速实现AI赋能。


二、核心特性与技术亮点

1. 生成式SQL转换

  • 技术实现
    :集成国内外先进生成式大模型(如GPT、文心等),通过微调或提示工程优化SQL生成能力。
  • 优势
    • 支持复杂查询(多表关联、子查询、聚合函数等)。
    • 自动补全表名、字段名,减少人工错误。

2. RAG检索增强生成

  • 工作流
    1. 结构解析
      :提取数据库表结构(表名、字段、关系)构建知识图谱。
    2. 语义检索
      :将用户问题与表结构匹配,定位相关表和字段。
    3. 生成优化
      :结合检索结果引导大模型生成更准确的SQL。
  • 效果
    :显著提升生成准确性,尤其对领域专用数据库(如医疗、金融)。

3. 类型安全与Java生态集成

  • 类型安全
    :利用Java泛型实现编译期类型检查,避免运行时错误。
  • API设计
    :提供Fluent风格接口,支持链式调用,示例:

    java

    SqlGenerator.builder()
    .database(mysqlConfig)
    .model("gpt-4-turbo")
    .build()
    .generate("查询销售额大于1000的订单");

4. 多数据库支持

  • 兼容性
    :通过JDBC抽象层支持MySQL、PostgreSQL、Oracle等主流数据库。
  • 扩展性
    :插件式设计,可快速适配新数据库。

5. 性能优化

  • 缓存机制
    :缓存频繁查询的表结构,减少检索延迟。
  • 异步处理
    :支持非阻塞调用,提升高并发场景性能。

三、技术架构

  1. 分层设计


    层级
    组件
    功能
    接口层
    REST API/Java SDK
    对外提供服务入口
    逻辑层
    RAG引擎、SQL生成器
    核心转换逻辑
    数据层
    数据库元数据存储、模型服务
    存储表结构、调用大模型API


  2. 关键模块

    • 表结构解析器
      :从数据库导出元数据,构建语义索引。
    • 查询理解模块
      :使用NLP技术解析用户意图(如筛选、排序、分组)。
    • SQL校验器
      :基于语法树验证生成SQL的合法性。

四、应用场景

  1. 企业内部工具
    • 业务人员通过自然语言查询报表数据,无需依赖IT部门。
    • 开发者快速构建数据看板,减少手动写SQL时间。
  2. 低代码平台
    • 集成到低代码开发工具中,实现可视化数据库操作。
  3. AI助手
    • 嵌入聊天机器人,支持用户通过对话获取数据(如"本月销售额同比变化?")。

 


 、开源优势

  1. 社区支持
    :活跃的开发者社区提供问题解答和功能迭代。
  2. 定制化
    :可修改源码适配特定业务需求(如自定义SQL模板)。
  3. 成本优化
    :避免商业NL2SQL工具的高昂授权费用。

 未来规划

  • 支持更多大模型(如Llama 3、Qwen)。
  • 增加SQL解释功能,帮助用户理解生成逻辑。
  • 优化多轮对话能力,支持上下文关联查询。

项目地址:GitPP - NL2SQL框架
适合人群:Java开发者、数据库管理员、AI工程师、企业IT部门

通过该项目,开发者可快速构建智能数据库查询系统,推动业务数据化决策进程。


图片

从自然语言文本到SQL查询的智能转换,中国人开源

源代码

https://www.gitpp.com/dify4j/project0802gvv001sql



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