LangChain入门：23.通过使用代理实现自然语言查询数据库功能_langchain sql 本地数据库

一直以来，在计算机编程和数据库管理领域，所有的操作都需要通过严格、专业且结构化的语法来完成。这就是结构化查询语言（SQL）。当你想从一个数据库中提取信息或进行某种操作时，你需要使用这种特定的语言明确地告诉计算机你的要求。这不仅需要我们深入了解正在使用的技术，还需要对所操作的数据有充分的了解。

你需要拥有一个程序员基本的技能和知识才能有效地与计算机交互。不过，随着人工智能的兴起和大语言模型的发展，情况开始发生变化。

现在，我们正进入一个全新的编程范式，其中机器学习和自然语言处理技术使得与计算机的交互变得更加自然。

这意味着，我们可以用更加接近我们日常话语的自然语言来与计算机交流。例如，不用复杂的 SQL 语句查询数据库，我们可以简单地问：“请告诉我去年的销售额是多少？” 计算机能够理解这个问题，并给出相应的答案。这种转变不仅使得非技术人员更容易与计算机交互，还为开发者提供了更大的便利性。简而言之，我们从“告诉计算机每一步怎么做”，转变为“告诉计算机我们想要什么”，整个过程变得更加人性化和高效。

新的数据库查询范式
下面这个图，非常清晰地解释了这个以 LLM 为驱动引擎，从自然语言的（模糊）询问，到自然语言的查询结果输出的流程。

这种范式结合了自然语言处理和传统数据库查询的功能，为用户提供了一个更为直观和高效的交互方式。下面我来解释下这个过程。

1. 提出问题：用户用自然语言提出一个问题，例如“去年的总销售额是多少？”。
2. LLM 理解并转译：LLM 首先会解析这个问题，理解其背后的意图和所需的信息。接着，模型会根据解析的内容，生成相应的 SQL
   查询语句，例如 “SELECT SUM(sales) FROM sales_data WHERE year =
   ‘last_year’;”。
3. 执行 SQL 查询：生成的 SQL 查询语句会被发送到相应的数据库进行执行。数据库处理这个查询，并返回所需的数据结果。
4. LLM 接收并解释结果：当数据库返回查询结果后，LLM 会接收到这些数据。然后，LLM
   会开始解析这些数据，并将其转化为更容易被人类理解的答案格式。
5. 提供答案：最后，LLM 将结果转化为自然语言答案，并返回给用户。例如“去年的总销售额为 1,000,000 元”。

你看，用户不需要知道数据库的结构，也不需要具备编写 SQL 的技能。他们只需要用自然语言提问，然后就可以得到他们所需的答案。这大大简化了与数据库的交互过程，并为各种应用场景提供了巨大的潜力。

实战案例背景信息
下面我们将通过 LangChain 实现这个新的数据库应用开发范式。

在这个实战案例中，我们的所有业务数据都存储在数据库中，而目标则是通过自然语言来为销售的每一种鲜花数据创建各种查询。这样，无论是员工还是顾客，当他们想了解某种鲜花的价格时，都可以快速地生成适当的查询语句。

这就大大简化了查询过程和难度。
首先，这个应用可以被简单地用作一个查询工具，允许员工在存货或销售系统中快速查找价格。员工不再需要记住复杂的查询语句或进行手动搜索，只需选择鲜花种类，告诉系统他所想要的东西，系统就会为他们生成正确的查询。

其次，这个模板也可以被整合到一个聊天机器人或客服机器人中。顾客可以直接向机器人询问：“红玫瑰的价格是多少？” 机器人会根据输入内容来调用 LangChain 和 LLM，生成适当的查询，然后返回确切的价格给顾客。这样，不仅提高了服务效率，还增强了用户体验。

了解完项目的背景信息，下面我们就开始行动吧！

创建数据库表
首先，让我们创建一系列的数据库表，存储易速鲜花的业务数据。

这里，我们使用 SQLite 作为我们的示例数据库。它提供了轻量级的磁盘文件数据库，并不需要单独的服务器进程或系统，应用程序可以直接与数据库文件交互。同时，它也不需要配置、安装或管理，非常适合桌面应用、嵌入式应用或初创企业的简单需求。

SQLite 支持 ACID（原子性、一致性、隔离性、持久性），这意味着你的数据库操作即使在系统崩溃或电源失败的情况下也是安全的。虽然 SQLite 被认为是轻量级的，但它支持大多数 SQL 的标准特性，包括事务、触发器和视图。

因此，它也特别适用于那些不需要大型数据库系统带来的全部功能，但仍然需要数据持久性的应用程序，如移动应用或小型 Web 应用。当然，也非常适合我们做 Demo。

sqlite3 库，则是 Python 内置的轻量级 SQLite 数据库。通过 sqlite3 库，Python 为开发者提供了一个简单、直接的方式来创建、查询和管理 SQLite 数据库。当你安装 Python 时，sqlite3 模块已经包含在内，无需再进行额外的安装。