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Google GenAI Chat

Google GenAI API 允许开发人员通过 Gemini Developer API 或 Vertex AI 使用 Google 的 Gemini 模型构建生成式 AI 应用程序。 Google GenAI API 支持 multimodal prompts 作为输入,输出 text 或 code。 multimodal model 能够处理来自多种模态的信息,包括图像、视频和文本。例如,您可以向模型发送一盘饼干的照片,并要求它为您提供这些饼干的配方。

Gemini 是由 Google DeepMind 开发的生成式 AI 模型系列,专为 multimodal 用例设计。Gemini API 让您可以访问 Gemini 2.0 FlashGemini 2.0 Flash-LiteGemini Pro 模型。

此实现提供两种身份验证模式:

  • Gemini Developer API: 使用 API key 进行快速原型设计和开发
  • Vertex AI: 使用 Google Cloud credentials 进行具有企业功能的生产部署

Gemini API Reference

Prerequisites

选择以下身份验证方法之一:

Option 1: Gemini Developer API (API Key)

  • Google AI Studio 获取 API key
  • 将 API key 设置为环境变量或在应用程序属性中设置

Option 2: Vertex AI (Google Cloud)

  • 安装适合您操作系统的 gcloud CLI。
  • 通过运行以下命令进行身份验证。 将 PROJECT_ID 替换为您的 Google Cloud project ID,将 ACCOUNT 替换为您的 Google Cloud 用户名。
gcloud config set project <PROJECT_ID> &&
gcloud auth application-default login <ACCOUNT>

Auto-configuration

注意: Spring AI auto-configuration、starter modules 的 artifact 名称发生了重大变化。 请参阅 upgrade notes 了解更多信息。

Spring AI 为 Google GenAI Chat Client 提供 Spring Boot auto-configuration。 要启用它,请将以下依赖项添加到项目的 Maven pom.xml 或 Gradle build.gradle 构建文件中:

<dependency>
<groupId>org.springframework.ai</groupId>
<artifactId>spring-ai-starter-model-google-genai</artifactId>
</dependency>
dependencies {
implementation 'org.springframework.ai:spring-ai-starter-model-google-genai'
}

提示: 请参阅 Dependency Management 部分,将 Spring AI BOM 添加到您的构建文件中。

Chat Properties

注意: 现在通过前缀为 spring.ai.model.chat 的顶级属性来配置 chat auto-configurations 的启用和禁用。

要启用,spring.ai.model.chat=google-genai(默认启用)

要禁用,spring.ai.model.chat=none(或任何与 google-genai 不匹配的值)

此更改是为了允许配置多个模型。

Connection Properties

前缀 spring.ai.google.genai 是用于连接到 Google GenAI 的属性前缀。

PropertyDescriptionDefault
spring.ai.model.chat启用 Chat Model 客户端google-genai
spring.ai.google.genai.api-keyGemini Developer API 的 API key。提供时,客户端使用 Gemini Developer API 而不是 Vertex AI。-
spring.ai.google.genai.project-idGoogle Cloud Platform project ID(Vertex AI 模式必需)-
spring.ai.google.genai.locationGoogle Cloud 区域(Vertex AI 模式必需)-
spring.ai.google.genai.credentials-uriGoogle Cloud credentials 的 URI。提供时,它用于创建 GoogleCredentials 实例进行身份验证。-

Chat Model Properties

前缀 spring.ai.google.genai.chat 是用于配置 Google GenAI Chat 的 chat model 实现的属性前缀。

PropertyDescriptionDefault
spring.ai.google.genai.chat.options.model支持的 Google GenAI Chat models 包括 gemini-2.0-flashgemini-2.0-flash-litegemini-progemini-1.5-flashgemini-2.0-flash
spring.ai.google.genai.chat.options.response-mime-type生成的候选文本的输出响应 mimetype。text/plain:(默认)文本输出或 application/json: JSON 响应。
spring.ai.google.genai.chat.options.google-search-retrieval使用 Google search Grounding 功能truefalse,默认 false
spring.ai.google.genai.chat.options.temperature控制输出的随机性。值可以在 [0.0,1.0] 范围内(包含)。接近 1.0 的值将产生更多样化的响应,而接近 0.0 的值通常会导致生成器的响应不那么令人惊讶。0.7
spring.ai.google.genai.chat.options.top-k采样时要考虑的最大 tokens 数。生成器使用组合的 Top-k 和 nucleus sampling。Top-k sampling 考虑 topK 最可能的 tokens 集合。-
spring.ai.google.genai.chat.options.top-p采样时要考虑的最大累积概率。生成器使用组合的 Top-k 和 nucleus sampling。Nucleus sampling 考虑概率总和至少为 topP 的最小 tokens 集合。-
spring.ai.google.genai.chat.options.candidate-count要返回的生成响应消息数。此值必须在 [1, 8] 范围内(包含)。默认为 1。1
spring.ai.google.genai.chat.options.max-output-tokens要生成的最大 tokens 数。-
spring.ai.google.genai.chat.options.frequency-penalty用于减少重复的频率惩罚。-
spring.ai.google.genai.chat.options.presence-penalty用于减少重复的存在惩罚。-
spring.ai.google.genai.chat.options.thinking-budget思考过程的思考预算。-
spring.ai.google.genai.chat.options.tool-names按名称标识的工具列表,用于在单个 prompt 请求中启用 function calling。具有这些名称的工具必须存在于 ToolCallback 注册表中。-
spring.ai.google.genai.chat.options.tool-callbacks要注册到 ChatModel 的 Tool Callbacks。-
spring.ai.google.genai.chat.options.internal-tool-execution-enabled如果为 true,应执行 tool execution,否则将模型的响应返回给用户。默认为 null,但如果为 null,将考虑 ToolCallingChatOptions.DEFAULT_TOOL_EXECUTION_ENABLED(为 true)-
spring.ai.google.genai.chat.options.safety-settings用于控制安全过滤器的安全设置列表,如 Google GenAI Safety Settings 所定义。每个安全设置可以有一个 method、threshold 和 category。-

提示: 所有前缀为 spring.ai.google.genai.chat.options 的属性都可以通过在 Prompt 调用中添加请求特定的 chat-options 在运行时覆盖。

Runtime options [[chat-options]]

GoogleGenAiChatOptions.java 提供模型配置,例如 temperature、topK 等。

在启动时,可以使用 GoogleGenAiChatModel(client, options) 构造函数或 spring.ai.google.genai.chat.options.* 属性来配置默认选项。

在运行时,您可以通过向 Prompt 调用添加新的、请求特定的选项来覆盖默认选项。 例如,要覆盖特定请求的默认 temperature:

ChatResponse response = chatModel.call(
new Prompt(
"Generate the names of 5 famous pirates.",
GoogleGenAiChatOptions.builder()
.temperature(0.4)
.build()
));

提示: 除了模型特定的 GoogleGenAiChatOptions 之外,您还可以使用可移植的 ChatOptions 实例,该实例使用 ChatOptions#builder() 创建。

Tool Calling

Google GenAI 模型支持 tool calling(function calling)功能,允许模型在对话过程中使用工具。 以下是如何定义和使用基于 @Tool 的工具的示例:


public class WeatherService {

@Tool(description = "Get the weather in location")
public String weatherByLocation(@ToolParam(description= "City or state name") String location) {
...
}
}

String response = ChatClient.create(this.chatModel)
.prompt("What's the weather like in Boston?")
.tools(new WeatherService())
.call()
.content();

您也可以使用 java.util.function beans 作为工具:

@Bean
@Description("Get the weather in location. Return temperature in 36°F or 36°C format.")
public Function<Request, Response> weatherFunction() {
return new MockWeatherService();
}

String response = ChatClient.create(this.chatModel)
.prompt("What's the weather like in Boston?")
.toolNames("weatherFunction")
.inputType(Request.class)
.call()
.content();

Tools 文档中查找更多信息。

Multimodal

Multimodality 是指模型同时理解和处理来自各种(输入)来源的信息的能力,包括 textpdfimagesaudio 和其他数据格式。

Image, Audio, Video

Google 的 Gemini AI 模型通过理解和集成文本、代码、音频、图像和视频来支持此功能。 有关更多详细信息,请参阅博客文章 Introducing Gemini

Spring AI 的 Message 接口通过引入 Media 类型来支持 multimodal AI 模型。 此类型包含消息中媒体附件的数据和信息,使用 Spring 的 org.springframework.util.MimeTypejava.lang.Object 来存储原始媒体数据。

以下是从 GoogleGenAiChatModelIT.java 中提取的简单代码示例,演示了用户文本与图像的组合。

byte[] data = new ClassPathResource("/vertex-test.png").getContentAsByteArray();

var userMessage = UserMessage.builder()
.text("Explain what do you see o this picture?")
.media(List.of(new Media(MimeTypeUtils.IMAGE_PNG, data)))
.build();

ChatResponse response = chatModel.call(new Prompt(List.of(this.userMessage)));

PDF

Google GenAI 提供对 PDF 输入类型的支持。 使用 application/pdf 媒体类型将 PDF 文件附加到消息:

var pdfData = new ClassPathResource("/spring-ai-reference-overview.pdf");

var userMessage = UserMessage.builder()
.text("You are a very professional document summarization specialist. Please summarize the given document.")
.media(List.of(new Media(new MimeType("application", "pdf"), pdfData)))
.build();

var response = this.chatModel.call(new Prompt(List.of(userMessage)));

Sample Controller

Create 一个新的 Spring Boot 项目,并将 spring-ai-starter-model-google-genai 添加到您的 pom(或 gradle)依赖项中。

src/main/resources 目录下添加一个 application.properties 文件,以启用和配置 Google GenAI chat model:

Using Gemini Developer API (API Key)

spring.ai.google.genai.api-key=YOUR_API_KEY
spring.ai.google.genai.chat.options.model=gemini-2.0-flash
spring.ai.google.genai.chat.options.temperature=0.5

Using Vertex AI

spring.ai.google.genai.project-id=PROJECT_ID
spring.ai.google.genai.location=LOCATION
spring.ai.google.genai.chat.options.model=gemini-2.0-flash
spring.ai.google.genai.chat.options.temperature=0.5

提示:project-id 替换为您的 Google Cloud Project ID,location 是 Google Cloud Region,如 us-central1europe-west1 等...

注意: 每个模型都有自己支持的区域集,您可以在模型页面找到支持的区域列表。 例如,model=gemini-2.5-flash 目前仅在 us-central1 区域可用,您必须设置 location=us-central1,遵循模型页面 Gemini 2.5 Flash - Supported Regions

这将创建一个 GoogleGenAiChatModel 实现,您可以将其注入到您的类中。 以下是一个简单的 @Controller 类的示例,它使用 chat model 进行文本生成。

@RestController
public class ChatController {

private final GoogleGenAiChatModel chatModel;

@Autowired
public ChatController(GoogleGenAiChatModel chatModel) {
this.chatModel = chatModel;
}

@GetMapping("/ai/generate")
public Map generate(@RequestParam(value = "message", defaultValue = "Tell me a joke") String message) {
return Map.of("generation", this.chatModel.call(message));
}

@GetMapping("/ai/generateStream")
public Flux<ChatResponse> generateStream(@RequestParam(value = "message", defaultValue = "Tell me a joke") String message) {
Prompt prompt = new Prompt(new UserMessage(message));
return this.chatModel.stream(prompt);
}
}

Manual Configuration

GoogleGenAiChatModel 实现了 ChatModel 并使用 com.google.genai.Client 连接到 Google GenAI 服务。

spring-ai-google-genai 依赖项添加到项目的 Maven pom.xml 文件中:

<dependency>
<groupId>org.springframework.ai</groupId>
<artifactId>spring-ai-google-genai</artifactId>
</dependency>

或添加到您的 Gradle build.gradle 构建文件中。

dependencies {
implementation 'org.springframework.ai:spring-ai-google-genai'
}

提示: 请参阅 Dependency Management 部分,将 Spring AI BOM 添加到您的构建文件中。

接下来,创建一个 GoogleGenAiChatModel 并将其用于文本生成:

Using API Key

Client genAiClient = Client.builder()
.apiKey(System.getenv("GOOGLE_API_KEY"))
.build();

var chatModel = new GoogleGenAiChatModel(genAiClient,
GoogleGenAiChatOptions.builder()
.model(ChatModel.GEMINI_2_0_FLASH)
.temperature(0.4)
.build());

ChatResponse response = this.chatModel.call(
new Prompt("Generate the names of 5 famous pirates."));

Using Vertex AI

Client genAiClient = Client.builder()
.project(System.getenv("GOOGLE_CLOUD_PROJECT"))
.location(System.getenv("GOOGLE_CLOUD_LOCATION"))
.vertexAI(true)
.build();

var chatModel = new GoogleGenAiChatModel(genAiClient,
GoogleGenAiChatOptions.builder()
.model(ChatModel.GEMINI_2_0_FLASH)
.temperature(0.4)
.build());

ChatResponse response = this.chatModel.call(
new Prompt("Generate the names of 5 famous pirates."));

GoogleGenAiChatOptions 提供 chat 请求的配置信息。 GoogleGenAiChatOptions.Builder 是一个流畅的选项构建器。

Migration from Vertex AI Gemini

如果您当前使用 Vertex AI Gemini 实现(spring-ai-vertex-ai-gemini),您可以以最少的更改迁移到 Google GenAI:

Key Differences

  1. SDK: Google GenAI 使用新的 com.google.genai.Client 而不是 com.google.cloud.vertexai.VertexAI
  2. Authentication: 支持 API key 和 Google Cloud credentials
  3. Package Names: 类在 org.springframework.ai.google.genai 中,而不是 org.springframework.ai.vertexai.gemini
  4. Property Prefix: 使用 spring.ai.google.genai 而不是 spring.ai.vertex.ai.gemini

When to Use Google GenAI vs Vertex AI Gemini

在以下情况下使用 Google GenAI:

  • 您想使用 API keys 进行快速原型设计
  • 您需要来自 Developer API 的最新 Gemini 功能
  • 您希望在 API key 和 Vertex AI 模式之间灵活切换

在以下情况下使用 Vertex AI Gemini:

  • 您有现有的 Vertex AI 基础设施
  • 您需要特定的 Vertex AI 企业功能
  • 您的组织要求仅 Google Cloud 部署

Low-level Java Client [[low-level-api]]

Google GenAI 实现基于新的 Google GenAI Java SDK 构建,该 SDK 提供了用于访问 Gemini 模型的现代、简化的 API。

Spring AI Alibaba 开源项目基于 Spring AI 构建,是阿里云通义系列模型及服务在 Java AI 应用开发领域的最佳实践,提供高层次的 AI API 抽象与云原生基础设施集成方案,帮助开发者快速构建 AI 应用。