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过滤表达式模板

在 Zilliz Cloud 中，具有众多元素的复杂过滤表达式，特别是那些涉及非ASCII字符（如CJK字符）的表达式，会显着影响查询性能。为了解决这个问题，Zilliz Cloud 引入了一种过滤表达式模板机制，旨在通过减少解析复杂表达式所花费的时间来提高效率。本页解释了在搜索、查询和删除操作中使用过滤表达式模板。

📘说明

过滤表达式左侧的字面量可以是 Collection Field 名称，例如以下示例中使用的 age、city 等；也可以是特定元素索引处的 StructArray 子字段名称，例如 filter = 'struct[0][subfield] > {var}'。

有关在 StructArray Field 中进行标量过滤的详细信息，请参阅 StructArray 操作符。

概述​

过滤表达式模板允许您使用占位符创建过滤表达式，并在查询执行过程中动态地用具体值替换这些占位符。使用模板可以避免直接 Embedding 大型数组或复杂表达式，从而缩短解析时间并提升查询性能。

假设你有一个包含两个字段的过滤表达式，年龄和城市，你想找到所有年龄大于25且居住在“北京”或“上海”的人。你可以使用模板来代替直接嵌入过滤表达式中的值：

python
filter = "age > {age} AND city IN {city}"
filter_params = {"age": 25, "city": ["北京", "上海"]}

在这里，{age}和{city}是占位符，将在执行查询时替换为filter_params中的实际值。

在 Zilliz Cloud 中使用过滤表达式模板有几个关键优势：

  • 减少解析时间：通过用占位符替换大型或复杂的过滤表达式，系统花费更少的时间解析和处理过滤器。

  • 改进的查询性能：减少了解析开销，提高了查询性能，从而提高了QPS和更快的响应时间。

  • 可扩展性：随着数据集的增长和过滤表达式变得更加复杂，模板可确保性能保持高效和可扩展。

搜索操作​

对于 Zilliz Cloud 中的搜索操作，过滤表达式用于定义过滤条件，filter_params参数用于指定占位符的值。filter_params字典包含 Zilliz Cloud 将用于替换到过滤表达式中的动态值。

python
expr = "age > {age} AND city IN {city}"
filter_params = {"age": 25, "city": ["北京", "上海"]}
res = client.search(
    "hello_milvus",
    vectors[:nq],
    filter=expr,
    limit=10,
    output_fields=["age", "city"],
    search_params={"params": {"search_list": 100}},
    filter_params=filter_params,
)

在此示例中，Zilliz Cloud 将在执行搜索时动态地将{age}替换为25，将{city}替换为["北京"，"上海"]。

查询操作​

相同的模板机制可以应用于 Zilliz Cloud 中的查询操作。在Query 方法中，您定义过滤表达式并使用filter_params指定要替换的值。

python
expr = "age > {age} AND city IN {city}"
filter_params = {"age": 25, "city": ["北京", "上海"]}
res = client.query(
    "hello_milvus",
    filter=expr,
    output_fields=["age", "city"],
    filter_params=filter_params
)

通过使用filter_params，Zilliz Cloud 有效地处理值的动态插入，提高了查询执行的速度。

删除操作​

您还可以在删除操作中使用过滤表达式模板。与搜索和查询类似，过滤表达式定义条件，filter_params为占位符提供动态值。

python
expr = "age > {age} AND city IN {city}"
filter_params = {"age": 25, "city": ["北京", "上海"]}
res = client.delete(
    "hello_milvus",
    filter=expr,
    filter_params=filter_params
)

这种方法提高了删除操作的性能，尤其是在处理复杂的过滤条件时。

正则表达式过滤模板​

您可以将过滤表达式模板与正则表达式过滤条件结合使用。当正则表达式模式在请求时提供时，此功能尤其有用。

python
expr = "message =~ {pattern}"
filter_params = {"pattern": "E[0-9]{4}"}
res = client.query(
    "hello_milvus",
    filter=expr,
    output_fields=["message"],
    filter_params=filter_params,
)

您还可以将模板参数与 !~ 结合使用：

python
expr = "message !~ {pattern}"
filter_params = {"pattern": "^DEBUG"}

模板值必须是包含有效 RE2 正则表达式模式的字符串。Zilliz Cloud 会在执行过滤操作前验证该模式。

过滤模板会将正则表达式模式作为值传递，而不是将其拼接到过滤表达式中。这样既能降低表达式解析开销，也能避免模式包含引号或操作符时意外改变过滤表达式的结构。

小结​

过滤表达式模板是 Zilliz Cloud 中优化查询性能的必备工具。通过使用占位符和filter_params字典，您可以显著减少解析复杂过滤表达式所花费的时间。这导致更快的查询执行和更好的整体性能。

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