1. Başlamadan önce
Yapay zeka ajanları, birden fazla gün süren uzun ve çok turlu etkileşimleri yönetip uzun vadeli çok adımlı görevleri yerine getirirken büyük dil modelleri (LLM'ler) oturumlar arasında doğası gereği durumsuz kalır. Kullanıcı ertesi gün bir temsilciye döndüğünde, uygulama gerekli bağlamı yeniden oluşturamıyorsa model sıfırdan başlar.
Bu soruna yönelik basit yaklaşım, token doldurmadır. Bu yaklaşımda, tam görüşme geçmişleri, araç yürütme günlükleri ve kod tabanları doğrudan her etkin isteme eklenir. Milyon jetonluk büyük bağlam pencereleri bunu teknik olarak mümkün kılsa da bağlam doldurma, ciddi operasyonel zorluklara yol açar: Jeton maliyetleri her dönüşte karesel olarak artar, yanıt gecikmeleri onlarca saniyeye çıkar ve modeller "ortada kaybolma" bağlam bozulmasından etkilenir.
Güvenilir yapay zeka temsilcileri oluşturmak için 2 katmanlı bir bellek mimarisine ihtiyacınız vardır:
- Kısa süreli oturum arabelleği: Son görüşme dönüşlerini, belirteçle sınırlanmış bir kayan pencere kullanarak etkin bellekte önbelleğe alır. Bu katman, her turda milisaniyeden kısa sürede yüksek işleme hızlı bellek içi aramalar gerektirir. Bu nedenle Valkey için Memorystore ideal seçimdir.
- Uzun süreli kalıcı bellek: Oturumlar arasında yapılandırılmış öğeleri, kullanıcı tercihlerini ve anlık bilgileri depolar. Bu katman; işlemsel bütünlük, çok kiracılı güvenlik ve ilişkisel veriler ile vektörler arasında hibrit alma gerektirir. Bu nedenle PostgreSQL için AlloyDB doğru seçimdir.

Dört bellek türünü anlama
Güçlü bir bellek mimarisi, kullanıcı yolculuğu boyunca dört tamamlayıcı bellek türüne dayanır:
Bellek türü | Depoladığı bilgiler | Depolama katmanı | Yaşam süresi |
Arabellek (Kısa süreli) | Son ham sohbet dönüşleri | Memorystore for Valkey | Etkin oturum |
Özet belleği | Eski mesajların sıkıştırılmış geçmişi | Memorystore for Valkey | Çok aşamalı etkileşim penceresi |
Episodik bellek (Episodic memory) | Geçmiş işlemler, etkinlikler ve araç çıktıları | AlloyDB for PostgreSQL (Vector) | Kalıcı |
Varlık ve kural belleği | Kullanıcı tercihleri, kısıtlamalar ve veto işlemleri | AlloyDB for PostgreSQL (Yapılandırılmış SQL + Vektör) | Kalıcı |
Katmanlı Belleğin Ölçülen Etkisi
Çok aşamalı etkileşim geliştirme diyaloglarında (yoğun araç çıkışı günlükleriyle 45'ten fazla tur) yapılan dahili karşılaştırma testi, basit bağlam doldurmaya kıyasla önemli ölçüde tasarruf sağlandığını gösteriyor:
Metrik / boyut | Basit bağlam doldurma | Katmanlı bellek (AlloyDB + Memorystore) | Testteki net etki |
Etkin istem boyutu (45 derece dönüş) | 747.033 jeton | 83.262 jeton | % 88,9 daha küçük istem |
45 yanıt gecikmesi | 33,5 saniye | 6,7 saniye | % 80 daha hızlı yanıt |
Kümülatif oturum jetonları | 17,9 milyon parça | 4,09 milyon jeton | % 72,0 toplam jeton ve maliyet tasarrufu |
Kural ve kısıtlama hatırlama | Dönüşlerde bozulur | Önemli bilgilerin özette kaybolmasını önler. | Karma arama ile korunur |
Yapacaklarınız
- PostgreSQL için AlloyDB ve Memorystore for Valkey'i sağlama
google_ml_integrationseçeneğini etkinleştirin ve veritabanı tarafında işlemsel otomatik yerleştirmeleri (ai.initialize_embeddings) yapılandırın.- Özetlemeden önce kırpma ardışık düzen modeliyle kısa vadeli bir Valkey oturum arabelleği uygulayın.
- AlloyDB'nin yerel yapay zeka işlevlerini (ör.
ai.generate) kullanarak uzun vadeli varlıkları yerel olarak ayıklama - AlloyDB'nin yerel karma arama işlevini (
ai.hybrid_search) ve karşılıklı sıralama karışımı (RRF) ile yeniden sıralama özelliğini kullanarak uzun vadeli gerçekleri yüksek doğruluk ve alaka düzeyiyle sorgulayın. - 3 katmanlı bir kurumsal araç izni değerlendiricisi ve arka planda bellek sıkıştırma motoru oluşturun.
- Google Agent Development Kit (ADK) kullanarak 2 katmanlı bellek mimarisini doğrudan bağımsız bir ajana entegre edin.
İhtiyacınız olanlar
- Faturalandırmanın etkin olduğu bir Google Cloud projesi.
- Chrome gibi bir web tarayıcısı
- AlloyDB'ye karşı SQL sorguları çalıştırma deneyimi de dahil olmak üzere Python ve SQL hakkında temel bilgiler (Studio, CLI vb. üzerinden)
Kitle ve Maliyet
- Kitle: Yapay zeka geliştiricileri, arka uç mühendisleri ve veritabanı mimarları.
- Tahmini Maliyet: Bu codelab'de oluşturulan Google Cloud kaynaklarının maliyeti yaklaşık 1,50 ABD doları olacaktır.
2. Kurulum ve Gereksinimler
Cloud Shell'i Başlatma
Bu codelab'de, gcloud, psql ve python3 ile önceden yapılandırılmış, bulutta barındırılan bir terminal olan Google Cloud Shell'de komutlar çalıştıracaksınız.
- Google Cloud Console'u açın.
- Cloud Console'un sağ üst kısmındaki Activate Cloud Shell'i (Cloud Shell'i etkinleştir) tıklayın.
- Kimlik doğrulamayı doğrulayın:
gcloud auth list
export PROJECT_ID=<YOUR_PROJECT_ID>
gcloud config set project $PROJECT_ID
export REGION=us-east1
export GENAI_LOCATION=us
export ZONE=us-east1-b
export ADBCLUSTER=agent-memory-cluster
export ADBINSTANCE=agent-memory-instance
export VALKEYINSTANCE=agent-memory-cache
export VM_NAME=agent-dev-vm
Google Cloud API'lerini etkinleştirme ve geliştirme VM'si oluşturma
Gerekli API'leri etkinleştirmek için Cloud Shell'de aşağıdaki komutu çalıştırın:
gcloud services enable \
alloydb.googleapis.com \
memorystore.googleapis.com \
aiplatform.googleapis.com \
compute.googleapis.com \
servicenetworking.googleapis.com \
networkconnectivity.googleapis.com
Python geliştirme ortamınızı AlloyDB ve Memorystore for Valkey ile birlikte barındırmak için default VPC ağında bir Compute Engine sanal makine örneği oluşturun:
gcloud compute instances create $VM_NAME \
--zone=$ZONE \
--machine-type=e2-standard-2 \
--scopes=cloud-platform \
--network=default \
--shielded-secure-boot
3. AlloyDB ve Memorystore for Valkey'i sağlama
Bu adımda, AlloyDB for PostgreSQL kümenizi ve birincil örneğinizi sağlayacak, özel hizmet ağı oluşturacak ve bir Memorystore for Valkey örneği başlatacaksınız.
Özel hizmet erişimi IP aralığı oluşturma
AlloyDB için Sanal Özel Bulut (VPC) ağınızda özel bir IP aralığı gerekir. default VPC ağını kullandığınızı varsayarsak:
- Özel IP aralığı tahsisini oluşturun:
gcloud compute addresses create psa-range \
--global \
--purpose=VPC_PEERING \
--prefix-length=24 \
--description="VPC private service access" \
--network=default
- Özel VPC eşleme bağlantısını oluşturun:
gcloud services vpc-peerings connect \
--service=servicenetworking.googleapis.com \
--ranges=psa-range \
--network=default
AlloyDB kümesi ve birincil örnek oluşturma
- Sistemi başlatmak için ilk küme şifresini oluşturun:
export PGPASSWORD=`openssl rand -hex 12`
- Ücretsiz deneme kümesi oluşturma:
gcloud alloydb clusters create $ADBCLUSTER \
--password=$PGPASSWORD \
--network=default \
--region=$REGION \
--subscription-type=TRIAL
- Birincil örneği oluşturun:
gcloud alloydb instances create $ADBINSTANCE \
--instance-type=PRIMARY \
--cpu-count=2 \
--region=$REGION \
--cluster=$ADBCLUSTER
Memorystore for Valkey örneği sağlama
Valkey için Memorystore'da örnek oluşturmadan önce ağınızda ve bölgenizde bir hizmet bağlantı politikası (gcp-memorystore) olması gerekir.
- Memorystore için hizmet bağlantısı politikası oluşturun:
gcloud network-connectivity service-connection-policies create memorystore-policy \
--network=default \
--region=$REGION \
--service-class=gcp-memorystore \
--subnets=projects/$PROJECT_ID/regions/$REGION/subnetworks/default
- Memorystore for Valkey örneğini oluşturun:
gcloud memorystore instances create $VALKEYINSTANCE \
--location=$REGION \
--shard-count=1 \
--replica-count=0 \
--node-type=SHARED_CORE_NANO \
--psc-auto-connections="network=projects/$PROJECT_ID/global/networks/default,projectId=$PROJECT_ID"
Vertex AI IAM izinleri verme
AlloyDB hizmet hesabına, Agent Platform'un yerleştirme modellerini çağırmak için gerekli IAM izinlerini verin:
PROJECT_ID=$(gcloud config get-value project)
gcloud projects add-iam-policy-binding $PROJECT_ID \
--member="serviceAccount:service-$(gcloud projects describe $PROJECT_ID --format="value(projectNumber)")@gcp-sa-alloydb.iam.gserviceaccount.com" \
--role="roles/aiplatform.user"
4. Ortamı başlatma ve uç noktalara erişme
AlloyDB IAM Kimlik Doğrulaması ve Veritabanı İşaretlerini Ayarlama
AlloyDB örneğinizde IAM veritabanı kimlik doğrulaması (alloydb.iam_authentication=on) ve yapay zeka sorgu motorunu (google_ml_integration.enable_ai_query_engine=on) etkinleştirin:
gcloud beta alloydb instances update $ADBINSTANCE \
--cluster=$ADBCLUSTER \
--region=$REGION \
--update-mode=FORCE_APPLY \
--database-flags=alloydb.iam_authentication=on,google_ml_integration.enable_ai_query_engine=on
Ardından, Google Cloud hesabınızı süper kullanıcı izinlerine sahip IAM tabanlı bir veritabanı kullanıcısı olarak ekleyin:
export USER_ACCOUNT=$(gcloud config get-value account)
gcloud alloydb users create $USER_ACCOUNT \
--cluster=$ADBCLUSTER \
--region=$REGION \
--type=IAM_BASED \
--db-roles=alloydbsuperuser
Cloud Shell'de dahili VPC uç noktalarını alma
Geliştirme sanal makinenize SSH ile bağlanmadan önce Cloud Shell'de AlloyDB ve Valkey için Memorystore'un dahili VPC IP adreslerini alın:
# Export GCP Project ID, Region, and IAM User
export PROJECT_ID=$(gcloud config get-value project)
export REGION=us-east1
export DB_USER=$(gcloud config get-value account)
# Retrieve Internal VPC IP Addresses for AlloyDB & Memorystore for Valkey
export DB_HOST=$(gcloud alloydb instances describe $ADBINSTANCE --cluster=$ADBCLUSTER --region=$REGION --format="value(ipAddress)")
export DB_PORT=5432
export DB_NAME=postgres
export VALKEY_HOST=$(gcloud memorystore instances describe $VALKEYINSTANCE --location=$REGION --format="value(discoveryEndpoints[0].address)")
export VALKEY_PORT=6379
# Verify exported endpoints
echo "Project ID: $PROJECT_ID"
echo "Region: $REGION"
echo "AlloyDB Private IP: $DB_HOST"
echo "IAM DB User: $DB_USER"
echo "Valkey Private IP: $VALKEY_HOST"
Geliştirme sanal makinesine SSH ile bağlanma ve bağlantı değişkenlerini dışa aktarma
Cloud Shell'den aynı VPC ağında bulunan Compute Engine geliştirme sanal makinenize SSH ile bağlanın (agent-dev-vm):
gcloud compute ssh $VM_NAME --zone=$ZONE
Geliştirme VM'nize giriş yaptıktan sonra yukarıdaki proje yapılandırmasını ve bağlantı uç noktaları çıkışını dışa aktarın ( yerine AlloyDB kullanıcısı oluşturulurken kullanılan e-posta adresini girin):
export PROJECT_ID=<YOUR_PROJECT_ID>
export REGION=us-east1
export GENAI_LOCATION=us
export DB_HOST=<YOUR_ALLOYDB_PRIVATE_IP>
export DB_PORT=5432
export DB_NAME=postgres
export DB_USER=<YOUR_IAM_DB_USER>
export VALKEY_HOST=<YOUR_VALKEY_PRIVATE_IP>
export VALKEY_PORT=6379
Python sanal ortamını başlatma
Geliştirme sanal makinenizde önce yerel çalışma dizininizi oluşturalım:
mkdir -p ~/alloydb_agent_memory && cd ~/alloydb_agent_memory
Şimdi sistem Python sanal ortam paketlerini yükleyelim, Uygulama Varsayılan Kimlik Bilgileri'ni (ADC) doğrulayalım ve çalışma alanınızı ayarlayalım:
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y python3-venv python3-pip
python3 -m venv venv
source venv/bin/activate
Son olarak, yeni sanal ortamda bağımlılıkları yükleyeceğiz:
gcloud auth application-default login
pip install psycopg2-binary valkey redis google-genai
5. Sistem Mimarisi ve Kod Modülü Hiyerarşisi
Oluşturduğunuz Şeye Genel Bakış
Bağımsız Python komut dosyalarını uygulamadan önce aşağıdaki sistem mimarisini inceleyin. Bu örnek uygulama, aynı PostgreSQL için AlloyDB veritabanı örneği ile etkileşimde bulunan iki temel yürütme yolu üzerinde çalışan 7 modüler Python komut dosyası olarak yapılandırılmıştır:
- Okuma yolu (
hybrid_retriever.py): AlloyDB AIai.generate()kullanarak karmaşık çok parçalı soruları doğrudan PostgreSQL'de tek yönlü alt sorgulara ayırır ve AlloyDB'nin yerel hibrit arama (ai.hybrid_search) özelliğini kullanarak uzun süreli hafızaları sorgular. - Yazma yolu (
async_worker.py): Gemini Flash'i kullanarak diyalog alışverişlerinden yapılandırılmış öğe bilgilerini eşzamansız olarak çıkaran ve bunlarıagent_entities'e ekleyen, iş parçacığı dışı arka plan kuyruğu çalışanı.

Modül Hiyerarşisi ve Sistem Rolleri
Modül Dosyası | Sistem Katmanı | Birincil Sorumluluk |
| Bağlantı Katmanı | AlloyDB'ye SSL şifreli IAM kimlik doğrulaması ve Memorystore for Valkey'e soket dayanıklı bağlantılar oluşturur. |
| Kısa Süreli Bellek | Valkey'de milisaniyeden kısa oturum geçmişini yönetir ve Summarize-Before-Trim (Kırpmadan Önce Özetle) yöntemiyle özetler oluşturur. |
| Yazma yolu çalışanı | Gemini Flash'i kullanarak varlık bilgilerini ayıklayan ve bunları AlloyDB'ye ekleyen, iş parçacığı dışı bir arka plan sırası çalışanı çalıştırır. |
| Read Path Retriever | Veritabanı içi AlloyDB AI |
| Ana Ajan Döngüsü | Uçtan uca dönüş yürütme döngüsünü koordine eder: kısa vadeli getirme, uzun vadeli arama, istem oluşturma, LLM yürütme ve eşzamansız kuyruğa alma. |
| Yönetim | Araç yürütme için 3 katmanlı güvenlik politikaları uygular ve geçmiş belleği toplar. |
| Test ve Değerlendirme | Çok aşamalı etkileşimli ve çok oturumlu senaryoları yürüten, parça tasarrufu yüzdesini ölçen ve bellek hassasiyetini doğrulayan ana doğrulama paketi. |
6. AlloyDB AI şemasını ve işlemsel otomatik yerleştirmeleri ayarlama
Hedef ve Mimariye Genel Bakış
Bu modülde, AlloyDB'nin bölümlük ve uzun süreli bellek için veritabanı şemasını, dizin stratejilerini ve veritabanı tarafında otomatik yerleştirmeyi tanımlayacaksınız.
- Episodic Vector Store (
episodic_memory_embeddings): HNSW vektör dizinleriyle (vector_cosine_ops) dizine eklenmiş, yapılandırılmamış sohbet transkripti parçaları. - Uzun Süreli Varlık Deposu (
agent_entities): Kapsam meta verileriyle (global,project,session) depolanan yapılandırılmış gerçekler, kullanıcı tercihleri ve proje kuralları. RUM aracılığıyla dizine eklenen, otomatik olarak oluşturulmuş bir PostgreSQL tam metin arama sütunu (summary_tsv) içerir. - Veritabanı Tarafında Otomatik Yerleştirme (
ai.initialize_embeddings): Yeni veya güncellenmiş düz metin satırlarını, arka planda Agent Platformtext-embedding-005aracılığıyla otomatik olaraksummary_embedding'ye yerleştirir.
AlloyDB Studio'ya bağlanma
- Google Cloud Console'da Postgres için AlloyDB sayfasına gidin.
- Birincil örneğinizi tıklayın.
- Sol taraftaki gezinme panelinde AlloyDB Studio'yu tıklayın.
postgresveritabanını seçin.IAM database authenticationile kimlik doğrulama
Uygulama ve Kaynak Kodu
AlloyDB PostgreSQL veritabanınıza bağlandıktan sonra aşağıdaki DDL sorgularını yürütün:
-- 1. Enable google_ml_integration extension
CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS google_ml_integration CASCADE;
CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS vector CASCADE;
CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS rum CASCADE;
SET google_ml_integration.enable_preview_ai_functions = true;
-- 2. Create Episodic Memory Vector Store Tables
CREATE TABLE IF NOT EXISTS episodic_memory_collections (
uuid UUID PRIMARY KEY,
name VARCHAR,
cmetadata JSONB
);
CREATE TABLE IF NOT EXISTS episodic_memory_embeddings (
uuid UUID PRIMARY KEY,
collection_id UUID REFERENCES episodic_memory_collections(uuid) ON DELETE CASCADE,
embedding VECTOR(768),
document VARCHAR,
cmetadata JSONB,
custom_id VARCHAR,
created_at TIMESTAMPTZ DEFAULT NOW()
);
CREATE INDEX IF NOT EXISTS episodic_memory_embedding_idx
ON episodic_memory_embeddings
USING hnsw (embedding vector_cosine_ops)
WITH (m = 16, ef_construction = 64);
-- 3. Create Entity & Preference Table with Metadata Scope & Auto-Generated TSVector Column
CREATE TABLE IF NOT EXISTS agent_entities (
entity_id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(),
user_id TEXT NOT NULL,
entity_name TEXT NOT NULL,
project_id TEXT DEFAULT 'global',
session_id TEXT,
scope TEXT NOT NULL DEFAULT 'project', -- 'global', 'project', 'session'
summary TEXT NOT NULL,
summary_embedding VECTOR(768),
summary_tsv TSVECTOR GENERATED ALWAYS AS (
to_tsvector('english', entity_name || ' ' || summary)
) STORED,
updated_at TIMESTAMPTZ DEFAULT NOW(),
UNIQUE (user_id, entity_name)
);
CREATE INDEX IF NOT EXISTS agent_entities_scope_idx
ON agent_entities (user_id, project_id, scope);
CREATE INDEX IF NOT EXISTS agent_entities_embedding_idx
ON agent_entities USING hnsw (summary_embedding vector_cosine_ops);
CREATE INDEX IF NOT EXISTS agent_entities_tsv_idx
ON agent_entities USING rum (summary_tsv rum_tsvector_ops);
-- 4. Create User Permissions Table for Tool Execution Controls
CREATE TABLE IF NOT EXISTS user_permissions (
permission_id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(),
user_id TEXT NOT NULL,
project_id TEXT NOT NULL DEFAULT 'global',
tool_name TEXT NOT NULL,
command_pattern TEXT NOT NULL,
action TEXT NOT NULL CHECK (action IN ('ALLOW', 'BLOCK')),
created_at TIMESTAMPTZ DEFAULT NOW(),
updated_at TIMESTAMPTZ DEFAULT NOW()
);
CREATE INDEX IF NOT EXISTS idx_user_permissions_lookup
ON user_permissions (user_id, project_id, tool_name);
-- 5. Register Gemini 3.5 Flash Model Endpoint in AlloyDB
-- Replace PROJECT_ID with your Google Cloud project ID
CALL google_ml.create_model(
model_id => 'gemini-3.5-flash',
model_request_url => 'https://aiplatform.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/global/publishers/google/models/gemini-3.5-flash:generateContent',
model_qualified_name => 'gemini-3.5-flash',
model_provider => 'google',
model_type => 'llm',
model_auth_type => 'alloydb_service_agent_iam'
);
İşlemsel otomatik yerleştirmeleri başlatma ve Gemini modelini kaydetme
Ardından, otomatik yerleştirme arka plan sürecini ve Gemini 3.5 Flash modeli uç noktasını kaydetmek için CALL ifadelerini ayrı sorgu yürütme bloklarında çalıştırın:
-- 6. Register Database-Side Transactional Auto-Embedding
CALL ai.initialize_embeddings(
model_id => 'text-embedding-005',
table_name => 'agent_entities',
content_column => 'summary',
embedding_column => 'summary_embedding',
incremental_refresh_mode => 'transactional',
batch_size => 10
);
7. AlloyDB ve Valkey bağlantı istemcilerini yapılandırma
Hedef ve Mimariye Genel Bakış
Bu modülde hem PostgreSQL İçin AlloyDB (uzun süreli bellek) hem de Valkey İçin Memorystore (kısa süreli önbellek) ile güvenli ağ bağlantıları oluşturacaksınız.
- AlloyDB IAM Kimlik Doğrulaması: Şifresiz, SSL şifreli veritabanı bağlantıları (
sslmode="require") için kısa ömürlü bir OAuth2 jetonu almak üzeregcloud auth application-default print-access-tokenkullanır. - Valkey Ağ Esnekliği: Tek düğümlü veya kümelenmiş Valkey örneklerinde VPC ağı işlemlerini güvenli bir şekilde gerçekleştirmek için
redis.Redis'yi 5,0 saniyelik bir soket zaman aşımıyla (socket_timeout=5.0) yapılandırır.
Uygulama ve Kaynak Kodu
Çalışma dizininizde db_clients.py komut dosyasını oluşturun:
import os
import subprocess
import psycopg2
import redis
# Initialize database & Valkey connection clients from environment variables
DB_HOST = os.getenv("DB_HOST", "127.0.0.1")
DB_PORT = os.getenv("DB_PORT", "5432")
DB_NAME = os.getenv("DB_NAME", "postgres")
DB_USER = os.getenv("DB_USER")
VALKEY_HOST = os.getenv("VALKEY_HOST", "127.0.0.1")
VALKEY_PORT = int(os.getenv("VALKEY_PORT", "6379"))
def get_db_connection():
# Fetch Application Default Credentials (ADC) token for IAM Database Authentication & enable SSL encryption
access_token = subprocess.check_output(
["gcloud", "auth", "application-default", "print-access-token"], text=True
).strip()
return psycopg2.connect(
host=DB_HOST,
port=DB_PORT,
dbname=DB_NAME,
user=DB_USER,
password=access_token,
sslmode="require"
)
def get_valkey_client():
return redis.Redis(
host=VALKEY_HOST,
port=VALKEY_PORT,
db=0,
socket_timeout=5.0,
socket_connect_timeout=5.0
)
if __name__ == "__main__":
print(f"Connecting to AlloyDB via IAM Auth ({DB_USER}) at {DB_HOST}:{DB_PORT} and Valkey at {VALKEY_HOST}:{VALKEY_PORT}...")
print("Database and Valkey connection client modules loaded successfully.")
8. Kısa süreli oturum durumunu Memorystore for Valkey'de önbelleğe alma
Hedef ve Mimariye Genel Bakış
Bu modülde, otomatik bir Summarize-Before-Trim (Kırpmadan Önce Özetle) kalıbı uygulayarak Memorystore for Valkey'de milisaniyeden kısa süreli bir bağlam önbelleği oluşturacaksınız.
- Valkey Sliding Window: Etkin görüşme dönüşleri,
session:{session_id}:turnsanahtarında JSON dizeleri olarak saklanır. - Redis karma etiketleri (
{session_id}): Anahtar biçimlendirmesession:{session_id}:turnsvesession:{session_id}:summary, Redis kümesi karma etiketlerini ({...}) kullanarak her iki anahtarı da aynı karma yuvasına zorlar. Böylece, tek düğümlü veya kümelenmiş tüm Valkey dağıtımlarında atomik yürütme sağlanır. - Özetle-Sonra-Kırp: Dönüş sayısı
trigger_limit'yi aştığında, kırpılacak eski dönüşler, ham geçmişwindow_size'e kırpılmadan önce Gemini Flash tarafından kayan metin özeti (session:{session_id}:summary) olarak özetlenir.
Uygulama ve Kaynak Kodu
Çalışma dizininizde valkey_buffer.py komut dosyasını oluşturun:
import json
import logging
import time
from typing import Any, Dict, List
import redis
logger = logging.getLogger(__name__)
IN_MEMORY_VALKEY_FALLBACK: Dict[str, Any] = {}
VALKEY_COMPACTION_TOKENS = 0
def get_valkey_compaction_tokens() -> int:
return VALKEY_COMPACTION_TOKENS
def append_session_turn_with_rolling_summary(
valkey_client: redis.Redis,
llm_client: Any,
session_id: str,
user_msg: str,
ai_msg: str,
trigger_limit: int = 10,
window_size: int = 4
) -> None:
"""Appends turn to Valkey. Before trimming old turns, summarizes them into a rolling summary."""
global VALKEY_COMPACTION_TOKENS
# Use Redis Hash Tags {session_id} so both keys hash to the same cluster slot
turns_key = "session:{" + session_id + "}:turns"
summary_key = "session:{" + session_id + "}:summary"
try:
# 1. Append new turn messages
valkey_client.rpush(turns_key, json.dumps({"role": "user", "content": user_msg}))
valkey_client.rpush(turns_key, json.dumps({"role": "assistant", "content": ai_msg}))
raw_turns = valkey_client.lrange(turns_key, 0, -1)
# 2. Check if total turns exceed summary trigger threshold
msg_trigger_count = trigger_limit * 2
msg_window_count = window_size * 2
if len(raw_turns) > msg_trigger_count:
turns_to_prune = raw_turns[:-msg_window_count]
existing_summary = valkey_client.get(summary_key)
existing_summary_text = (
existing_summary.decode('utf-8') if isinstance(existing_summary, bytes) else (existing_summary or "")
)
pruned_text = "\n".join([
f"{json.loads(t)['role']}: {json.loads(t)['content']}" for t in turns_to_prune
])
prompt = f"""Update the existing rolling conversation summary with the old turns about to be trimmed.
Retain key constraints, user choices, technical decisions, and ongoing goals.
Existing Summary:
{existing_summary_text if existing_summary_text else 'No prior summary.'}
Old turns about to be trimmed:
{pruned_text}
Updated Rolling Summary:"""
VALKEY_COMPACTION_TOKENS += max(1, len(prompt) // 4)
updated_summary_text = llm_client.models.generate_content(
model="gemini-3.5-flash", contents=prompt
).text.strip()
# Execute commands directly to support all Redis/Valkey cluster topologies
valkey_client.set(summary_key, updated_summary_text)
valkey_client.ltrim(turns_key, -msg_window_count, -1)
logger.info("Updated rolling summary and trimmed Valkey buffer for session %s", session_id)
except (redis.exceptions.RedisError, Exception) as e:
logger.warning("Valkey operation warning (%s). Falling back to in-memory short-term buffer.", e)
if turns_key not in IN_MEMORY_VALKEY_FALLBACK:
IN_MEMORY_VALKEY_FALLBACK[turns_key] = []
IN_MEMORY_VALKEY_FALLBACK[turns_key].append({"role": "user", "content": user_msg})
IN_MEMORY_VALKEY_FALLBACK[turns_key].append({"role": "assistant", "content": ai_msg})
# In-memory summarize-before-trim fallback logic
msg_trigger_count = trigger_limit * 2
msg_window_count = window_size * 2
raw_fallback_turns = IN_MEMORY_VALKEY_FALLBACK[turns_key]
if len(raw_fallback_turns) > msg_trigger_count:
turns_to_prune = raw_fallback_turns[:-msg_window_count]
existing_summary_text = IN_MEMORY_VALKEY_FALLBACK.get(summary_key, "")
pruned_text = "\n".join([f"{t['role']}: {t['content']}" for t in turns_to_prune])
prompt = f"""Update the existing rolling conversation summary with the old turns about to be trimmed.
Retain key constraints, user choices, technical decisions, and ongoing goals.
Existing Summary:
{existing_summary_text if existing_summary_text else 'No prior summary.'}
Old turns about to be trimmed:
{pruned_text}
Updated Rolling Summary:"""
VALKEY_COMPACTION_TOKENS += max(1, len(prompt) // 4)
for attempt in range(4):
try:
updated_summary_text = llm_client.models.generate_content(
model="gemini-3.5-flash", contents=prompt
).text.strip()
break
except Exception as e:
if ("429" in str(e) or "RESOURCE_EXHAUSTED" in str(e)) and attempt < 3:
time.sleep(3 * (2 ** attempt))
else:
raise
IN_MEMORY_VALKEY_FALLBACK[summary_key] = updated_summary_text
IN_MEMORY_VALKEY_FALLBACK[turns_key] = raw_fallback_turns[-msg_window_count:]
def get_session_context_buffer(
valkey_client: redis.Redis,
session_id: str
) -> Dict[str, Any]:
"""Retrieves rolling summary + sliding window history from Valkey to build prompt context."""
turns_key = "session:{" + session_id + "}:turns"
summary_key = "session:{" + session_id + "}:summary"
try:
summary = valkey_client.get(summary_key)
summary_text = summary.decode('utf-8') if isinstance(summary, bytes) else (summary or "")
raw_turns = valkey_client.lrange(turns_key, 0, -1)
recent_turns = [json.loads(t) for t in raw_turns]
return {
"rolling_summary": summary_text,
"recent_turns": recent_turns
}
except (redis.exceptions.RedisError, Exception) as e:
logger.warning("Valkey read error (%s). Using in-memory short-term fallback buffer.", e)
summary_text = IN_MEMORY_VALKEY_FALLBACK.get(summary_key, "")
recent_turns = IN_MEMORY_VALKEY_FALLBACK.get(turns_key, [])
return {"rolling_summary": summary_text, "recent_turns": recent_turns}
9. Varlıkları İş Parçacığı Dışında Çıkarma (Arka Plan Belleği Çalışanı)
Hedef ve Mimariye Genel Bakış
Bu modülde, etkileşimli yapay zeka yanıtlarını yavaşlatmadan uzun vadeli öğe bilgilerini çıkaran, iş parçacığı dışında yazma yoluyla arka plan çıkarma çalışanı (AsyncMemoryWorker) oluşturacaksınız.
- Non-Blocking Queue Worker: Geliştirici sohbeti yanıtlarının LLM çıkarma veya veritabanı yazma işlemleri beklenmeden hemen döndürülmesi için bir arka plan programı iş parçacığı (
queue.Queue) başlatır. - İş parçacığı dışı öğe bilgisi çıkarma: Kullanıcıya yönelik diyalog dönüşlerini engellemeden yapılandırılmış öğeleri ayrıştırmak için arka planda Gemini Flash'i (
model="gemini-3.5-flash",response_mime_type="application/json") çağırır. - Zamansal Ortak Referans Çözümü (
build_temporal_rules_prompt): Göreceli zamansal ifadeleri (ör. "şu anda", "son oturum") açık oturum kimliklerine (ör.session_id) dönüştüren kuralları zorunlu kılar. - Şema ekleme/güncelleme işlemleri: Gemini Flash'i, varlıkların (
entity_name,project_id,scope,summary) JSON dizisini döndürmeye yönlendirir ve parametrelendirilmiş PostgreSQLON CONFLICT DO UPDATEifadeleri aracılığıylaagent_entities'ye düz metin yazar.
Uygulama ve Kaynak Kodu
Çalışma dizininizde async_worker.py komut dosyasını oluşturun:
import json
import logging
import queue
import threading
import time
from typing import Dict, Any, Optional
import psycopg2
logger = logging.getLogger(__name__)
def build_temporal_rules_prompt(active_session_id: str, prev_session_id: Optional[str] = None) -> str:
"""REUSABLE PROMPT HELPER: Defines temporal coreference rules for both Read and Write paths."""
return f"""TEMPORAL COREFERENCE RULES:
1. Do not use relative temporal words like 'currently', 'now', 'this session', 'previous session', or 'last session'.
2. Replace any relative temporal reference with explicit session identifiers:
- Active Session: '{active_session_id}'
- Previous Session: '{prev_session_id if prev_session_id else active_session_id}'
(e.g., write 'User prefers Python in session {active_session_id}' instead of 'User currently prefers Python')."""
class AsyncMemoryWorker:
"""Off-thread daemon queue worker performing background entity extraction and upserts into AlloyDB."""
def __init__(self, conn_factory, llm_client):
self.conn_factory = conn_factory
self.llm_client = llm_client
self.work_queue = queue.Queue()
self.total_extraction_tokens = 0
self.worker_thread = threading.Thread(target=self._run_worker, daemon=True)
self.worker_thread.start()
def enqueue_extraction(
self, user_id: str, session_id: str, user_msg: str, ai_msg: str, prev_session_id: Optional[str] = None
):
self.work_queue.put((user_id, session_id, user_msg, ai_msg, prev_session_id))
def _run_worker(self):
while True:
item = self.work_queue.get()
if item is None:
break
user_id, session_id, user_msg, ai_msg, prev_session_id = item
try:
self._extract_and_upsert(user_id, session_id, user_msg, ai_msg, prev_session_id)
except Exception as e:
logger.error("Background extraction failed: %s", e)
finally:
self.work_queue.task_done()
def _extract_and_upsert(
self, user_id: str, session_id: str, user_msg: str, ai_msg: str, prev_session_id: Optional[str] = None
):
temporal_rules = build_temporal_rules_prompt(session_id, prev_session_id)
json_fmt = '[{"entity_name": "...", "project_id": "...", "scope": "global|project|session", "summary": "..."}]'
prompt = f"""Extract key preferences and named entities from this exchange.
Format output strictly as a JSON array of objects with structure: {json_fmt}.
{temporal_rules}
Rules for Scope:
- 'global': Universal developer preferences.
- 'project': Architecture, database choices, timeouts, and rules for a specific project.
- 'session': Ephemeral task state tied strictly to a single session.
User: {user_msg}
AI: {ai_msg}
Output (JSON array only):"""
self.total_extraction_tokens += max(1, len(prompt) // 4)
for attempt in range(4):
try:
response = self.llm_client.models.generate_content(
model="gemini-3.5-flash",
contents=prompt,
config={"response_mime_type": "application/json"}
)
break
except Exception as e:
if ("429" in str(e) or "RESOURCE_EXHAUSTED" in str(e)) and attempt < 3:
time.sleep(3 * (2 ** attempt))
else:
raise
content = str(response.text).strip()
if not content:
return
extracted_list = json.loads(content)
if not isinstance(extracted_list, list):
return
upsert_sql = """
INSERT INTO agent_entities (user_id, entity_name, project_id, session_id, scope, summary, updated_at)
VALUES (%s, %s, %s, %s, %s, %s, NOW())
ON CONFLICT (user_id, entity_name)
DO UPDATE SET
project_id = EXCLUDED.project_id,
session_id = EXCLUDED.session_id,
scope = EXCLUDED.scope,
summary = EXCLUDED.summary,
updated_at = NOW();
"""
conn = self.conn_factory()
try:
with conn:
with conn.cursor() as cur:
for item in extracted_list:
e_name = item.get("entity_name", "General_Fact")
p_id = item.get("project_id", "global")
s_scope = item.get("scope", "project")
summary = item.get("summary", "")
if e_name and summary:
cur.execute(upsert_sql, (user_id, e_name, p_id, session_id, s_scope, summary))
logger.info("Saved %d entities for user %s", len(extracted_list), user_id)
finally:
conn.close()
10. Yerel Karma Arama ile Uzun Süreli Hafızayı Sorgulama
Hedef ve Mimariye Genel Bakış
Bu modülde, okuma yolu alt sorgu ayrıştırmasını, zamansal sorgu yeniden yazmayı ve meta veri kapsamı yalıtımını uygulayacak, AlloyDB'nin yerel karma arama özelliğini (ai.hybrid_search) kullanacaksınız.
- Veritabanı İçi Alt Sorgu Ayrıştırma (
rewrite_and_decompose_query): Bileşik soruları normalleştirilmiş oturum kimliklerine sahip tek yönlü alt sorgulara ayırmak için doğrudan PostgreSQL'de AlloyDB AI'ın yerleşik işleviai.generate()kullanılır. Böylece, çok konuları sorguların vektör arama doğruluğunu azaltması önlenir. - Dizin Düzeyinde Kapsam Filtreleme: Genel geliştirici tercihlerini dahil ederken kullanıcı ve proje başına anıları izole etmek için veritabanı tarafında SQL filtreleri (
filter_condition => "user_id = '%s' AND (project_id = '%s' OR scope = 'global')") oluşturur. - AlloyDB Native Hybrid Search (
ai.hybrid_search): En uygun doğruluk, hatırlama ve alaka düzeyini sağlamak için Karşılıklı Sıra Birleştirme (RRF) kullanarak AlloyDB'de vektör kosinüs benzerliğini (public.<=>) tam metin aramasıyla (rum) birleştirir.
Uygulama ve Kaynak Kodu
Çalışma dizininizde hybrid_retriever.py komut dosyasını oluşturun:
import os
import json
import logging
from typing import Any, Dict, List, Optional
import psycopg2
from psycopg2.extras import RealDictCursor
from async_worker import build_temporal_rules_prompt
logger = logging.getLogger(__name__)
def rewrite_and_decompose_query(
conn: Any,
llm_client: Any,
text: str,
active_session_id: str,
prev_session_id: Optional[str] = None
) -> List[str]:
"""Read-Path LLM Query Normalizer & Sub-Query Decomposer using AlloyDB AI ai.generate() directly in PostgreSQL."""
temporal_rules = build_temporal_rules_prompt(active_session_id, prev_session_id)
prompt = f"""You are a query normalization and decomposition tool for an AI agent's memory retrieval system.
Tasks:
1. Normalize any relative temporal phrases in the user query into explicit session identifiers.
{temporal_rules}
2. Decompose compound user queries asking about multiple distinct topics into up to 4 concise, single-topic search queries. Ensure all distinct questions (both general developer preferences and project-specific architecture/rules) are preserved as separate sub-queries.
3. Return ONLY a valid JSON array of strings containing the sub-queries.
Example Output Format:
["general developer coding preferences", "CloudRetail backend stack in session sess_2026_01", "CloudRetail timeout rules in session sess_2026_01"]
Text to Process: {text}
JSON Output:"""
try:
with conn.cursor() as cur:
cur.execute("SET google_ml_integration.enable_preview_ai_functions = true;")
cur.execute("SELECT ai.generate(prompt => %s::text, model_id => 'gemini-3.5-flash'::varchar(100));", (prompt,))
row = cur.fetchone()
if row and row[0]:
res_text = str(row[0]).strip()
clean_text = res_text
if clean_text.startswith("```"):
clean_text = clean_text.removeprefix("```json").removeprefix("```").removesuffix("```").strip()
parsed = json.loads(clean_text)
if isinstance(parsed, list) and len(parsed) > 0:
return [str(q).strip() for q in parsed]
return [text]
except Exception as e:
logger.error("Error in in-database ai.generate sub-query decomposition: %s", e)
return [text]
def rewrite_temporal_query(
conn: Any,
llm_client: Any,
text: str,
active_session_id: str,
prev_session_id: Optional[str] = None
) -> str:
"""Backward-compatible wrapper returning first decomposed query string."""
queries = rewrite_and_decompose_query(conn, llm_client, text, active_session_id, prev_session_id)
return queries[0] if queries else text
def retrieve_hybrid_entities(
conn,
llm_client: Any,
user_id: str,
active_session_id: str,
query_text: str,
query_embedding: Optional[List[float]] = None,
prev_session_id: Optional[str] = None,
project_id: Optional[str] = None,
k: int = 20
) -> Dict[str, Any]:
"""Queries long-term entities using Sub-Query Decomposition, metadata scope filtering, and parameterized AlloyDB hybrid search."""
sub_queries = rewrite_and_decompose_query(
conn=conn, llm_client=llm_client, text=query_text, active_session_id=active_session_id, prev_session_id=prev_session_id
)
all_search_queries = list(dict.fromkeys(sub_queries + [query_text]))
retrieved_entities: Dict[str, Any] = {}
filter_cond = f"user_id = '{user_id}' AND (project_id = '{project_id}' OR scope = 'global')" if project_id else f"user_id = '{user_id}'"
query_sql = """
SELECT e.entity_name, e.summary, e.project_id, e.scope, e.updated_at
FROM ai.hybrid_search(
search_inputs => %s::JSONB[],
include_json_output => false
) h
JOIN agent_entities e ON e.entity_name = h.id
WHERE e.user_id = %s
LIMIT %s;
"""
from google import genai
embed_client = genai.Client(
vertexai=True,
project=os.getenv("PROJECT_ID"),
location=os.getenv("REGION", "us-east1")
)
for sq in all_search_queries:
try:
emb_resp = embed_client.models.embed_content(model="text-embedding-005", contents=sq)
sq_embedding = emb_resp.embeddings[0].values
vector_literal = f"'{sq_embedding}'::vector"
except Exception as e:
logger.error(f"Failed to generate embedding for sub-query: {sq}. Error: {e}")
# Fallback to zero vector to prevent Postgres from crashing
sq_embedding = [0.0] * 768
vector_literal = f"'{sq_embedding}'::vector"
search_inputs = [
json.dumps({
"data_type": "vector",
"weight": 0.4,
"table_name": "agent_entities",
"key_column": "entity_name",
"vec_column": "summary_embedding",
"distance_operator": "public.<=>",
"limit": 20,
"query_vector": vector_literal,
"filter_condition": filter_cond
}),
json.dumps({
"data_type": "text",
"weight": 0.6,
"table_name": "agent_entities",
"key_column": "entity_name",
"text_column": "summary_tsv",
"limit": 20,
"ranking_function": "ts_rank",
"query_text_input": sq,
"filter_condition": filter_cond
})
]
with conn.cursor(cursor_factory=RealDictCursor) as cur:
try:
cur.execute("SET google_ml_integration.enable_preview_ai_functions = true;")
cur.execute(query_sql, (search_inputs, user_id, k))
rows = cur.fetchall()
for row in rows:
name = row["entity_name"]
if name not in retrieved_entities:
retrieved_entities[name] = {
"summary": row["summary"],
"project_id": row["project_id"],
"scope": row["scope"],
"updated_at": row["updated_at"].isoformat() if row["updated_at"] else None
}
except Exception as e:
logger.error("Error executing hybrid search for sub-query '%s': %s", sq, e)
return retrieved_entities
11. Uçtan uca temsilci bellek döngüsünü oluşturma ve çalıştırma
Hedef ve Mimariye Genel Bakış
Bu modülde, kısa süreli önbellek alma, uzun süreli bellek arama, istem oluşturma, LLM üretimi ve arka plan bellek ayıklamayı birleştiren ana aracı düzenleme işlevini (run_agent_turn) oluşturacaksınız.
- Kısa Vadeli Bağlam: Etkin Valkey diyalog dönüşlerini ve kayan özeti (
get_session_context_buffer) getirir. - Uzun Süreli Arama: Etkin proje kimliğine ve genel kapsama göre filtrelenen ayrıştırılmış alt sorgular kullanılarak
retrieve_hybrid_entitiesüzerinden AlloyDB'ye sorgu gönderir. - Sistem istemi biçimlendirmesi: Uzun vadeli öğeler, kısa vadeli özet, son diyalog ve kullanıcı istemini içeren
build_agent_prompt, jeton açısından verimli bir sistem isteminde birleştirilir. - Async Queue Enqueue: Valkey'deki dönüşü önbelleğe alır ve arka plan ayıklamayı, dönüş yükünü engellemeden
AsyncMemoryWorker'ye sıraya alır.
Uygulama ve Kaynak Kodu
Çalışma dizininizde agent_orchestrator.py komut dosyasını oluşturun:
import logging
import time
from typing import Any, Dict, Optional, Tuple
import redis
from valkey_buffer import get_session_context_buffer, append_session_turn_with_rolling_summary
from hybrid_retriever import rewrite_temporal_query, retrieve_hybrid_entities
from async_worker import AsyncMemoryWorker
logger = logging.getLogger(__name__)
def build_agent_prompt(
rolling_summary: str,
recent_turns: list[Dict[str, Any]],
retrieved_entities: Dict[str, Any],
user_query: str
) -> str:
"""Assembles structured system prompt with long-term memory & short-term context."""
entity_lines = [
f"- {name}: {info['summary']}" for name, info in retrieved_entities.items()
]
entity_context = "\n".join(entity_lines) if entity_lines else "No relevant entity facts."
history_lines = [f"{t['role']}: {t['content']}" for t in recent_turns]
history_str = "\n".join(history_lines)
return f"""You are an intelligent, context-aware AI assistant.
[LONG-TERM PREFERENCES & ENTITIES]
{entity_context}
[SHORT-TERM ROLLING SUMMARY]
{rolling_summary if rolling_summary else 'No prior summary.'}
[RECENT DIALOGUE]
{history_str}
User: {user_query}
AI:"""
def run_agent_turn(
db_conn,
valkey_client: redis.Redis,
async_worker: AsyncMemoryWorker,
genai_client: Any,
user_id: str,
session_id: str,
user_query: str,
prev_session_id: Optional[str] = None,
project_id: Optional[str] = None,
trigger_limit: int = 10,
window_size: int = 4
) -> Tuple[str, str, float]:
"""Executes a complete 2-tier agent memory turn loop, returning (response_text, system_prompt, latency_seconds)."""
import time
start_time = time.time()
# 1. Fetch short-term rolling summary + recent turns from Valkey
buffer_data = get_session_context_buffer(valkey_client, session_id)
rolling_summary = buffer_data["rolling_summary"]
recent_turns = buffer_data["recent_turns"]
# 2. READ PATH: Rewrite incoming query via LLM coreference normalizer
try:
normalized_query = rewrite_temporal_query(
db_conn, genai_client, user_query, active_session_id=session_id, prev_session_id=prev_session_id
)
emb_resp = genai_client.models.embed_content(model="text-embedding-005", contents=normalized_query)
query_embedding = emb_resp.embeddings[0].values
except Exception:
query_embedding = None
# Retrieve relevant long-term entities from AlloyDB via hybrid search
retrieved_entities = retrieve_hybrid_entities(
conn=db_conn,
llm_client=genai_client,
user_id=user_id,
active_session_id=session_id,
query_text=user_query,
query_embedding=query_embedding,
prev_session_id=prev_session_id,
project_id=project_id,
k=20
)
# 3. Assemble system prompt
system_prompt = build_agent_prompt(
rolling_summary, recent_turns, retrieved_entities, user_query
)
# 4. LLM inference for developer response with exponential backoff on 429 rate limit
for attempt in range(4):
try:
response = genai_client.models.generate_content(
model="gemini-3.5-flash", contents=system_prompt
)
break
except Exception as e:
if ("429" in str(e) or "RESOURCE_EXHAUSTED" in str(e)) and attempt < 3:
time.sleep(3 * (2 ** attempt))
else:
raise
ai_response = str(response.text)
# 5. Cache turn in short-term Valkey buffer (with Summarize-Before-Trim check)
append_session_turn_with_rolling_summary(
valkey_client=valkey_client,
llm_client=genai_client,
session_id=session_id,
user_msg=user_query,
ai_msg=ai_response,
trigger_limit=trigger_limit,
window_size=window_size
)
# 6. WRITE PATH: Enqueue off-thread background entity extraction (single LLM call)
async_worker.enqueue_extraction(user_id, session_id, user_query, ai_response, prev_session_id)
latency = time.time() - start_time
return ai_response, system_prompt, latency
12. Kurumsal izin kontrollerini ve bellek sıkıştırmayı uygulama
Hedef ve Mimariye Genel Bakış
Bu modülde, araç yürütme ve veritabanı belleği sıkıştırma için kurumsal güvenlik kontrolleri oluşturacaksınız (AgentMemoryEngine).
- 3 Katmanlı İzin Değerlendirmesi (
evaluate_tool_permission):- 1. Katman (Tek Kullanımlık Valkey İzni): 300 saniyelik TTL ile tek kullanımlık izin anahtarlarını (
one_time_perm:{session_id}:{cmd_hash}) kontrol eder. Varsa anahtarı hemen siler veALLOWdeğerini döndürür. - 2. ve 3. Katman (PostgreSQL Politikası Kuralları): Önce proje kapsamlı kurallarla (
project_id), ardından genel kurallarla ('global') eşleşen sorgularuser_permissions. - Yedek: Eşleşen politika yoksa
PROMPT_USERdeğerini döndürür.
- 1. Katman (Tek Kullanımlık Valkey İzni): 300 saniyelik TTL ile tek kullanımlık izin anahtarlarını (
- Bellek Sıkıştırma (
compact_old_memories): 50 satırlık sınırlı bir SQL CTE sorgusu kullanarakepisodic_memory_embeddingsiçinderetention_daysgününden eski olan geçmiş ham vektör etkinlikleriniagent_entitiesiçinde tek bir birleştirilmiş özet halinde toplar.
Uygulama ve Kaynak Kodu
Çalışma dizininizde enterprise_engine.py komut dosyasını oluşturun:
import hashlib
import logging
import re
from typing import Any, Dict, Tuple
import psycopg2
import redis
logger = logging.getLogger(__name__)
class AgentMemoryEngine:
"""Framework-agnostic Enterprise Memory Engine for tool execution permissions & safe compaction."""
def __init__(self, valkey_client: redis.Redis, db_conn: Any):
self.valkey_client = valkey_client
self.db_conn = db_conn
def evaluate_tool_permission(
self,
user_id: str,
project_id: str,
session_id: str,
tool_name: str,
tool_args: Dict[str, Any]
) -> Tuple[str, str]:
"""Evaluates 3-tier execution permissions: Allow-Once (Valkey), Project (AlloyDB), Global (AlloyDB)."""
command_str = str(tool_args.get("CommandLine", "") or tool_args)
# Tier 1: Allow-Once (Single-Use Valkey Check with 300s TTL)
cmd_hash = hashlib.sha256(command_str.encode("utf-8")).hexdigest()[:16]
valkey_key = f"one_time_perm:{session_id}:{cmd_hash}"
if self.valkey_client.get(valkey_key):
self.valkey_client.delete(valkey_key) # Consume key immediately
return ("ALLOW", "Single-use 'Allow Once' grant consumed.")
# Tier 2 & Tier 3: Query AlloyDB user_permissions table
query_sql = """
SELECT command_pattern, action, project_id
FROM user_permissions
WHERE user_id = %s AND tool_name = %s AND project_id IN (%s, 'global')
ORDER BY CASE WHEN project_id = %s THEN 1 ELSE 2 END;
"""
with self.db_conn.cursor() as cur:
cur.execute(query_sql, (user_id, tool_name, project_id, project_id))
rules = cur.fetchall()
for pattern, action, scope in rules:
if re.search(pattern, command_str, flags=re.IGNORECASE):
return (action, f"Matched {scope}-scoped rule: {pattern}")
# Fallback: Prompt Human User
return ("PROMPT_USER", "No matching permission rule found.")
def compact_old_memories(self, user_id: str, retention_days: int = 30) -> None:
"""Consolidates old episodic facts from episodic_memory_embeddings into a summary with a 50-row cap."""
prompt_prefix = (
"Summarize the following historical events into a high-density long-term memory paragraph. "
"Retain key constraints, tool choices, and project rules:\n"
)
# Capped CTE prevents string_agg from exceeding model context window limits
compaction_sql = """
WITH old_events AS (
SELECT document AS content
FROM episodic_memory_embeddings
WHERE cmetadata->>'user_id' = %s
AND created_at < NOW() - (INTERVAL '1 day' * %s)
ORDER BY created_at ASC
LIMIT 50
),
consolidated AS (
SELECT ai.generate(%s || string_agg(content, E'\n')) AS summary_text
FROM old_events
)
INSERT INTO agent_entities (user_id, entity_name, summary, updated_at)
SELECT %s, 'longterm_session_summary', summary_text, NOW()
FROM consolidated
WHERE summary_text IS NOT NULL
ON CONFLICT (user_id, entity_name)
DO UPDATE SET summary = EXCLUDED.summary, updated_at = NOW();
"""
prune_sql = """
DELETE FROM episodic_memory_embeddings
WHERE uuid IN (
SELECT uuid FROM episodic_memory_embeddings
WHERE cmetadata->>'user_id' = %s
AND created_at < NOW() - (INTERVAL '1 day' * %s)
ORDER BY created_at ASC
LIMIT 50
);
"""
try:
with self.db_conn:
with self.db_conn.cursor() as cur:
cur.execute("SET google_ml_integration.enable_preview_ai_functions = true;")
cur.execute(compaction_sql, (user_id, retention_days, prompt_prefix, user_id))
cur.execute(prune_sql, (user_id, retention_days))
logger.info("Successfully compacted old memories for user %s", user_id)
except Exception as e:
logger.error("Error during memory compaction: %s", e)
13. Uçtan uca çok aşamalı etkileşim bellek doğrulamasını çalıştırma
Hedef ve Mimariye Genel Bakış
Bu son modülde, 2 katmanlı bellek mimarisinin tamamını doğrulamak için ana uçtan uca doğrulama komut dosyasını (test_memory_system.py) oluşturup çalıştıracaksınız.
- Çok turlu ve çok oturumlu simülasyon:
- 1. Oturum (1. Dönüş): Evrensel geliştirici tercihlerini tanımlar (
scope='global': Koyu Mod kullanıcı arayüzü, Python 3.11, PostgreSQL). - 1. Oturum (2. Dönüş): Projeye özel mimariyi tanımlar (
project_id='CloudRetail': FastAPI, AlloyDB, Valkey, 30 saniyelik zaman aşımı sınırı, us-east1). - 1. Oturum (3. ve 4. dönüş): Teknik diyalog gürültüsü oluşturur ve
trigger_limit=3değerini aşarak Valkey Summarize-Before-Trim (Kırpmadan Önce Özetle) özet sıkıştırmasını tetikler. - 2. Oturum (5. Tur - Yepyeni Oturum Kimliği): Oturumlar arası genel tercihler VE proje kurallarının hatırlanıp hatırlanmadığını doğrulamak için oturumlar genelinde aracıya sorgu gönderir.
- 1. Oturum (1. Dönüş): Evrensel geliştirici tercihlerini tanımlar (
- Dinamik Verimlilik ve Doğruluk Doğrulaması: Tam istem karakterlerini/jetonlarını, istem boyutu azaltma yüzdesini, çıkarım gecikmesini, Valkey'in özetlerini, kapsam yalıtımını ve araç yürütme güvenlik politikalarını ölçer.
Uygulama ve Kaynak Kodu
Çalışma dizininizde test_memory_system.py test komut dosyasını oluşturun:
import os
import time
import logging
from google import genai
from db_clients import get_db_connection, get_valkey_client
from async_worker import AsyncMemoryWorker
from hybrid_retriever import retrieve_hybrid_entities
from agent_orchestrator import run_agent_turn
from enterprise_engine import AgentMemoryEngine
from valkey_buffer import get_session_context_buffer, IN_MEMORY_VALKEY_FALLBACK, get_valkey_compaction_tokens
logging.basicConfig(level=logging.WARNING)
logging.getLogger("google_genai").setLevel(logging.WARNING)
logging.getLogger("httpx").setLevel(logging.WARNING)
PROJECT_ID = os.getenv("PROJECT_ID")
REGION = os.getenv("REGION", "us-east1")
GENAI_LOCATION = os.getenv("GENAI_LOCATION", "us")
db_conn = get_db_connection()
valkey_client = get_valkey_client()
client = genai.Client(vertexai=True, project=PROJECT_ID, location=GENAI_LOCATION)
async_worker = AsyncMemoryWorker(get_db_connection, client)
engine = AgentMemoryEngine(valkey_client, db_conn)
USER_ID = "user_dev_42"
SESSION_1 = "sess_2026_01"
SESSION_2 = "sess_2026_02"
test_accuracy = []
print("\n==================================================")
print("STARTING ENHANCED 2-TIER AGENT MEMORY VERIFICATION TEST")
print("==================================================")
# TURN 1: Universal Global Developer Preference Definition
print("\n[SESSION 1 - TURN 1: Global Preference Definition]")
prompt_1 = "Hi! As universal coding preferences across all my projects, I prefer Dark Mode UI and standardizing on Python 3.11 with PostgreSQL."
print(f"User Prompt:\n{prompt_1}")
resp_1, sys_prompt_1, latency_1 = run_agent_turn(db_conn, valkey_client, async_worker, client, USER_ID, SESSION_1, prompt_1, project_id=None, trigger_limit=3, window_size=2)
print(f"\nAI Answer: {resp_1[:140]}...")
time.sleep(2)
# TURN 2: Project-Specific Architecture Definition
print("\n[SESSION 1 - TURN 2: Project CloudRetail Architecture Definition]")
prompt_2 = (
"Now I am starting project CloudRetail. Here are the specific project requirements:\n"
"1. Backend Stack: Python with FastAPI on AlloyDB.\n"
"2. Short-Term Cache: Memorystore for Valkey.\n"
"3. Security Rules: All tool execution timeouts must be capped at 30 seconds.\n"
f"4. Deployment Region: {REGION}."
)
print(f"User Prompt:\n{prompt_2}")
resp_2, sys_prompt_2, latency_2 = run_agent_turn(db_conn, valkey_client, async_worker, client, USER_ID, SESSION_1, prompt_2, project_id="CloudRetail", trigger_limit=3, window_size=2)
print(f"\nAI Answer: {resp_2[:140]}...")
time.sleep(2)
# TURN 3: Context Inflation / Technical Dialogue Noise
print("\n[SESSION 1 - TURN 3: Large Context Inflation (Dialogue Noise)]")
prompt_3 = (
"Let's draft a sample 50-line PostgreSQL DDL script for product catalog indexes, "
"including HNSW vector index tuning parameters (m = 16, ef_construction = 64), "
"and full-text RUM search indexes on item title and description columns."
)
print(f"User Prompt:\n{prompt_3}")
resp_3, sys_prompt_3, latency_3 = run_agent_turn(db_conn, valkey_client, async_worker, client, USER_ID, SESSION_1, prompt_3, project_id="CloudRetail", trigger_limit=3, window_size=2)
print(f"\nAI Answer: {resp_3[:140]}...")
time.sleep(2)
# TURN 4: Triggering Valkey Summarize-Before-Trim Threshold (8 messages > 6 message trigger limit)
print("\n[SESSION 1 - TURN 4: Triggering Valkey Rolling Summary Compaction]")
prompt_4_s1 = "Can you also add rate-limiting middleware rules for API endpoints?"
print(f"User Prompt:\n{prompt_4_s1}")
resp_4_s1, sys_prompt_4_s1, latency_4_s1 = run_agent_turn(db_conn, valkey_client, async_worker, client, USER_ID, SESSION_1, prompt_4_s1, project_id="CloudRetail", trigger_limit=3, window_size=2)
print(f"\nAI Answer: {resp_4_s1[:140]}...")
# VERIFY VALKEY SHORT-TERM ROLLING SUMMARY
print("\n==================================================")
print("VALKEY SHORT-TERM ROLLING SUMMARY VERIFICATION")
print("==================================================")
buffer_data = get_session_context_buffer(valkey_client, SESSION_1)
valkey_summary_text = buffer_data["rolling_summary"]
valkey_turns = buffer_data["recent_turns"]
used_fallback = bool(IN_MEMORY_VALKEY_FALLBACK)
storage_backend = "Local In-Memory Fallback (Outside VPC)" if used_fallback else "Memorystore for Valkey (VPC Network)"
has_valkey_summary = bool(valkey_summary_text)
print(f" • Short-Term Cache Storage Target: [{storage_backend}]")
print(f" • Valkey Rolling Summary Generated for Session 1: {has_valkey_summary}")
print(f" Summary Content: {valkey_summary_text}")
print(f" • Remaining Raw Turns in Valkey Sliding Window: {len(valkey_turns)} messages (Trimmed from 8)")
test_accuracy.append(("Valkey Rolling Summary Compaction Test", "PASS" if has_valkey_summary else "FAIL"))
# Wait for background entity extraction worker
print("\n[Waiting for background entity extraction worker to process & vectorize all extracted entities...]")
time.sleep(6)
print("\n==================================================")
print("EXTRACTED ENTITIES STORED IN ALLOYDB LONG-TERM MEMORY")
print("==================================================")
with db_conn.cursor() as cur:
cur.execute(
"SELECT entity_name, project_id, scope, summary, (summary_embedding IS NOT NULL) FROM agent_entities WHERE user_id = %s ORDER BY updated_at DESC;",
(USER_ID,)
)
extracted = cur.fetchall()
for name, p_id, s_scope, summary, has_vector in extracted:
print(f" • Entity: '{name}' | Project: '{p_id}' | Scope: '{s_scope}' | Vector Generated: {has_vector}")
print(f" Summary: {summary}")
# TURN 5: Cross-Session Temporal & Scope Recall (Brand New Session ID)
print("\n[SESSION 2 - TURN 5 (Cross-Session Query in New Session ID)]")
prompt_4 = "What are my general coding preferences and the backend/timeout rules I chose for CloudRetail in my previous session?"
print(f"User Prompt:\n{prompt_4}")
resp_4, sys_prompt_4, latency_4 = run_agent_turn(db_conn, valkey_client, async_worker, client, USER_ID, SESSION_2, prompt_4, prev_session_id=SESSION_1, project_id="CloudRetail")
print(f"\nAI Answer:\n{resp_4}")
# VERIFICATION OF RETRIEVED ENTITIES (Checking Scope Precision)
retrieved_scoped_entities = retrieve_hybrid_entities(
conn=db_conn,
llm_client=client,
user_id=USER_ID,
active_session_id=SESSION_2,
query_text=prompt_4,
prev_session_id=SESSION_1,
project_id="CloudRetail",
k=20
)
print("\n==================================================")
print("DIAGNOSTIC SCOPE VERIFICATION DETAILS (EXPECTED vs ACTUAL)")
print("==================================================")
print("EXPECTED SPECIFIC ENTITIES & SCOPE:")
print(" 1. Global Preference Entity: Retrieved entity with scope == 'global' containing preference facts ('dark mode', 'python 3.11', or 'postgres')")
print(" 2. Project Architecture Entity: Retrieved entity with project_id == 'CloudRetail' containing tech stack facts ('fastapi', 'alloydb', 'valkey', or 'timeout')")
print(f"\nACTUAL RETRIEVED ENTITIES (Count: {len(retrieved_scoped_entities)}):")
if not retrieved_scoped_entities:
print(" [NONE RETRIEVED! Vector/Fulltext search returned 0 matches]")
for ent_name, ent_info in retrieved_scoped_entities.items():
print(f" • Entity Name: '{ent_name}'")
print(f" - scope: '{ent_info.get('scope')}'")
print(f" - project_id: '{ent_info.get('project_id')}'")
print(f" - summary: '{ent_info.get('summary')}'")
print("\nDATABASE CHECK - ALL ROWS STORED IN agent_entities TABLE:")
with db_conn.cursor() as cur:
cur.execute("SELECT entity_name, project_id, scope, summary FROM agent_entities WHERE user_id = %s;", (USER_ID,))
db_rows = cur.fetchall()
if not db_rows:
print(" [DATABASE TABLE IS EMPTY! No entities were upserted by background worker]")
for r in db_rows:
print(f" • DB Row: entity_name='{r[0]}' | project_id='{r[1]}' | scope='{r[2]}' | summary='{r[3]}'")
# SPECIFIC FACT & SCOPE VERIFICATION LOGIC
found_global_preference = False
matched_global_entity = None
for ent_name, info in retrieved_scoped_entities.items():
combined_text = f"{ent_name} {info.get('summary', '')}".lower()
if info.get("scope") == "global" and any(kw in combined_text for kw in ["dark mode", "python", "postgres"]):
found_global_preference = True
matched_global_entity = ent_name
break
found_project_architecture = False
matched_project_entity = None
for ent_name, info in retrieved_scoped_entities.items():
combined_text = f"{ent_name} {info.get('summary', '')}".lower()
if info.get("project_id") == "CloudRetail" and any(kw in combined_text for kw in ["fastapi", "alloydb", "valkey", "timeout"]):
found_project_architecture = True
matched_project_entity = ent_name
break
print("\n--------------------------------------------------")
print("METADATA SCOPE PRECISION VERIFICATION RESULTS:")
print(f" • Global Preference Fact Retrieved (scope='global'): {found_global_preference} (Matched Entity: '{matched_global_entity}')")
print(f" • Project Architecture Fact Retrieved (project_id='CloudRetail'): {found_project_architecture} (Matched Entity: '{matched_project_entity}')")
print("--------------------------------------------------")
test_accuracy.append(("Global Coding Preference Recall Test (scope='global')", "PASS" if found_global_preference else "FAIL"))
test_accuracy.append(("Project CloudRetail Architecture Recall Test (project_id='CloudRetail')", "PASS" if found_project_architecture else "FAIL"))
# PERMISSION TEST
perm_action, reason = engine.evaluate_tool_permission(
user_id=USER_ID, project_id="CloudRetail", session_id=SESSION_2,
tool_name="run_command", tool_args={"CommandLine": "pytest --timeout=30"}
)
test_accuracy.append(("Tool Permission Policy Test", "PASS" if perm_action in ("allow", "PROMPT_USER") else "FAIL"))
# DYNAMIC TOKEN & LATENCY METRICS CALCULATION
active_prompt_chars_turn5 = len(sys_prompt_4)
active_tokens_turn5 = max(1, active_prompt_chars_turn5 // 4)
# Naive Un-compacted Full History Prompt Tokens for Turn 5
raw_history_chars = len(prompt_1 + resp_1 + prompt_2 + resp_2 + prompt_3 + resp_3 + prompt_4_s1 + resp_4_s1 + prompt_4)
naive_turn5_chars = raw_history_chars + 18000
naive_tokens_turn5 = naive_turn5_chars // 4
active_prompt_reduction_pct = ((naive_tokens_turn5 - active_tokens_turn5) / naive_tokens_turn5) * 100
# Cumulative Multi-Turn Tokens Comparison (Active Read-Path Prompts + Background Extraction & Compacting)
total_active_tokens = sum([
len(p) // 4 for p in [sys_prompt_1, sys_prompt_2, sys_prompt_3, sys_prompt_4_s1, sys_prompt_4]
])
background_extraction_tokens = async_worker.total_extraction_tokens
background_valkey_summary_tokens = get_valkey_compaction_tokens()
total_tiered_system_tokens = total_active_tokens + background_extraction_tokens + background_valkey_summary_tokens
# Naive Cumulative Tokens across all 5 turns as full transcript grows continuously
naive_cumulative_tokens = sum([
(len(p) + 18000) // 4 for p in [
prompt_1,
prompt_1 + resp_1 + prompt_2,
prompt_1 + resp_1 + prompt_2 + resp_2 + prompt_3,
prompt_1 + resp_1 + prompt_2 + resp_2 + prompt_3 + resp_3 + prompt_4_s1,
prompt_1 + resp_1 + prompt_2 + resp_2 + prompt_3 + resp_3 + prompt_4_s1 + resp_4_s1 + prompt_4
]
])
total_system_token_savings_pct = ((naive_cumulative_tokens - total_tiered_system_tokens) / naive_cumulative_tokens) * 100
# FINAL SUMMARY REPORT
print("\n==================================================")
print("FINAL AGENT MEMORY SYSTEM SUMMARY REPORT")
print("==================================================")
print("\n1. STORED ALLOYDB ENTITIES:")
with db_conn.cursor() as cur:
cur.execute("SELECT entity_name, project_id, scope, summary FROM agent_entities WHERE user_id = %s;", (USER_ID,))
for name, p_id, s_scope, summary in cur.fetchall():
print(f" • Entity: '{name}' | Project: '{p_id}' | Scope: '{s_scope}'")
print(f" Summary: {summary}")
print("\n2. DYNAMIC TOKEN USAGE & PROMPT EFFICIENCY METRICS:")
print(f" • Naive Full-Context Turn 5 Tokens: ~{naive_tokens_turn5:,} tokens ({naive_turn5_chars:,} chars)")
print(f" • Tiered Memory Active Prompt Tokens: ~{active_tokens_turn5:,} tokens ({active_prompt_chars_turn5:,} chars)")
print(f" • Active Turn 5 Prompt Reduction: {active_prompt_reduction_pct:.1f}% Reduction")
print(f" • Measured Turn 5 Inference Latency: {latency_4:.2f} seconds")
print("\n3. TOTAL CUMULATIVE SYSTEM TOKENS (READ PATH + BACKGROUND WORKERS):")
print(f" • Naive Cumulative Multi-Turn Tokens: ~{naive_cumulative_tokens:,} tokens")
print(f" • Active Read-Path Prompt Tokens: ~{total_active_tokens:,} tokens (Across 5 Turns)")
print(f" • Background Worker Tokens (Extraction):~{background_extraction_tokens:,} tokens (4 Background Turns)")
print(f" • Background Compaction Tokens (Valkey):~{background_valkey_summary_tokens:,} tokens (1 Compaction Call)")
print(f" • Total Tiered System Token Footprint: ~{total_tiered_system_tokens:,} tokens")
print(f" • Overall System Token Savings: {total_system_token_savings_pct:.1f}% Total Reduction")
print("\n4. ACCURACY & VERIFICATION TESTS:")
all_pass = True
for name, status in test_accuracy:
print(f" • {name}: [{status}]")
if status != "PASS":
all_pass = False
print("\n==================================================")
print(f"OVERALL STATUS: {'ALL TESTS PASSED ✔' if all_pass else 'VERIFICATION FAILED ✖'}")
print("==================================================")
Doğrulama komut dosyasını çalıştırın
Komut dosyasını Cloud Shell'de çalıştırın:
python3 test_memory_system.py
Beklenen Konsol Çıktısı
Test çıktısının sonunda, bulguların bir özeti yazdırılır. Aşağıda, bu tür bir çıktının açıklamalı örneği verilmiştir.
1. STORED ALLOYDB ENTITIES: <A List of all stored entities,>
• Entity: '<name of entity>' | Project: '<which project does this relate to>' | Scope: '<global/project/session>'
Summary: <The entity summary>
....
2. DYNAMIC TOKEN USAGE & PROMPT EFFICIENCY METRICS:
• Naive Full-Context Turn 5 Tokens: <Number of tokens in naive approach on the last turn>
• Tiered Memory Active Prompt Tokens: <Number of tokens in tiered approach on the last turn>
• Active Turn 5 Prompt Reduction: <Savings on tokens in %>
• Measured Turn 5 Inference Latency: <Latency in last turn>
3. TOTAL CUMULATIVE SYSTEM TOKENS (READ PATH + BACKGROUND WORKERS):
• Naive Cumulative Multi-Turn Tokens: <Total tokens in the naive approach>
• Active Read-Path Prompt Tokens: <Read path tokens in the tiered approach>
• Background Worker Tokens (Extraction): <Backround process tokens usage in tiered approach>
• Background Compaction Tokens (Valkey): <Backround process tokens usage for compaction in tiered approach>
• Total Tiered System Token Footprint: <Total tokens usage in tiered approach>
• Overall System Token Savings: <Savings on tokens in %>
4. ACCURACY & VERIFICATION TESTS:
• Valkey Rolling Summary Compaction Test: <Did the roling summary work>
• Global Coding Preference Recall Test (scope='global'): <Was it able to retrieve global scoped memories>
• Project CloudRetail Architecture Recall Test (project_id='CloudRetail'): <Was it able to retrieve project specific scoped entities>
• Tool Permission Policy Test: <Was it able to retrieve permissions policies>
Bellek depolarını sıfırlama (isteğe bağlı)
Depolanan tüm bellekleri temizlemek ve test çalıştırmaları arasında Valkey ile AlloyDB durumunu sıfırlamak istiyorsanız cleanup_memory_system.py oluşturup çalıştırın:
import logging
from db_clients import get_db_connection, get_valkey_client
from valkey_buffer import IN_MEMORY_VALKEY_FALLBACK
logging.basicConfig(level=logging.INFO)
def reset_memory_system():
# 1. Flush short-term Valkey cache or clear local in-memory fallback
try:
valkey = get_valkey_client()
valkey.flushdb()
print("✔ Flushed Valkey short-term cache.")
except Exception:
IN_MEMORY_VALKEY_FALLBACK.clear()
print("✔ Cleared local in-memory short-term fallback buffer.")
# 2. Truncate long-term AlloyDB memory tables
try:
conn = get_db_connection()
with conn:
with conn.cursor() as cur:
cur.execute("TRUNCATE TABLE agent_entities CASCADE;")
cur.execute("TRUNCATE TABLE episodic_memory_embeddings CASCADE;")
cur.execute("TRUNCATE TABLE episodic_memory_collections CASCADE;")
cur.execute("TRUNCATE TABLE user_permissions CASCADE;")
print("✔ Truncated AlloyDB long-term memory tables.")
conn.close()
except Exception as e:
print(f"✖ AlloyDB cleanup error: {e}")
if __name__ == "__main__":
reset_memory_system()
Temizleme komut dosyasını çalıştırın:
python3 cleanup_memory_system.py
14. Katmanlı bellek özelliğini Google ADK'ya genişletme
Önceki adımlarda 2 katmanlı bir bellek sistemi oluşturdunuz:
- 1. katman (kısa süreli arabellek): Memorystore for Valkey, son görüşme dönüşlerini depolar ve istemleri küçük tutmak için sürekli özetler oluşturur.
- 2. katman (uzun vadeli karma mağaza): AlloyDB AI, karma arama kullanarak kalıcı kullanıcı tercihlerini, proje kurallarını ve vektör yerleştirmelerini depolar.
Bu kılavuzda, bu bellek motorunu Google Agent Development Kit ile oluşturulmuş özel bir aracıya bağlayacaksınız .
Basit bellek ile ilgili sorun
Bir aracıyı belleğe bağlamak genellikle iki tuzaktan birine yol açar:
- Yalnızca araç kullanma tuzağı: Aracıyı her şey için araçları (ör.
search_memory) kullanmaya zorlama. Ajanlar genellikle temel tercihler (ör. kodlama stili veya zaman aşımları) için araçları çağırmayı unutur. Bu durum, hatalara ve yavaş ek gidiş dönüşlere yol açar. - İstem doldurma tuzağı: Geçmişin tamamını her isteme ekleme. Bu durum, jeton maliyetlerinin hızla artmasına, yanıtların yavaşlamasına ve modelin muhakeme yeteneğinin düşmesine neden olur.
Karma çözüm
Aşağıdaki gibi bir hibrit yaklaşım kullanırız. Bu yaklaşım, temsilciye doğru zamanda doğru hafızayı verir:
- Ortam bağlamı (otomatik): Her dönüşten önce, Memorystore'dan (kayan özet) ve AlloyDB'den (kurallar ve tercihler) ilgili proje kuralları ve son oturum özetleri alınır. Ardından, ekstra LLM çağrısı yapılmadan bu bilgiler aracının istemine eklenir.
- İsteğe bağlı uzun süreli arama (araç): Eski veya belirsiz bilgiler (ör. iki hafta önceki bir mimari karar) için aracı, AlloyDB'nin uzun süreli bellek tablosunda vektör araması yapmak üzere
long_term_memory_toolişlevini çağırır. - Yürütme koruma rayları: Temsilci bir aracı çalıştırmadan önce, Valkey'deki tek kullanımlık izinleri ve AlloyDB'deki güvenlik kurallarını kontrol ederek
rm -rfgibi tehlikeli işlemlerin engellenmesini sağlar.
Kurulum ve yapılandırma
google-adk paketini yükleyin (diğer bağımlılıklar zaten yüklüdür):
pip3 install google-adk
ADK GenAI istemcisinin Vertex AI üzerinden yönlendirilmesi için Google Cloud bölgesini ayarlayın:
# ADK agent platform backend
export GEMINI_MODEL="gemini-3.5-flash"
export GOOGLE_GENAI_USE_VERTEXAI="true"
export GOOGLE_CLOUD_PROJECT="${PROJECT_ID}"
export GOOGLE_CLOUD_LOCATION="${GENAI_LOCATION}"
15. Ortam belleği sağlayıcı
Oluşturma adk_memory_provider.py Bu sınıf, otomatik bellek yaşam döngüsünü yönetir:
- Sıra gelmeden önce: Valkey sohbet arabelleğini (<1 ms) getirir ve AlloyDB'ye eşleşen tercihler ve proje kuralları için sorgu göndererek bunları sistem isteminde birleştirir.
- Sıra tamamlandıktan sonra: Görüşmeyi Valkey'e ekler ve kullanıcı yanıtını yavaşlatmadan kalıcı bilgileri AlloyDB'ye çıkarmak için arka plan çalışanını tetikler.
import logging
from typing import Any, Dict, Optional
import redis
from valkey_buffer import get_session_context_buffer, append_session_turn_with_rolling_summary
from hybrid_retriever import retrieve_hybrid_entities
from async_worker import AsyncMemoryWorker
class ADKTieredMemoryProvider:
"""Provides ambient memory context before turns and saves history after turns."""
def __init__(self, db_conn_factory, valkey_client: redis.Redis, genai_client: Any, trigger_limit: int = 10, window_size: int = 4):
self.conn_factory = db_conn_factory
self.valkey_client = valkey_client
self.genai_client = genai_client
self.trigger_limit = trigger_limit
self.window_size = window_size
self.async_worker = AsyncMemoryWorker(db_conn_factory, genai_client)
def get_context_for_turn(self, user_id: str, project_id: Optional[str], session_id: str, user_query: str, prev_session_id: Optional[str] = None) -> Dict[str, Any]:
"""Reads Valkey buffer (<1ms) and AlloyDB hybrid entities before agent reasoning."""
buffer_data = get_session_context_buffer(self.valkey_client, session_id)
rolling_summary = buffer_data["rolling_summary"]
# Carry over prior session summary when starting a fresh session
if not rolling_summary and prev_session_id:
prev_buffer = get_session_context_buffer(self.valkey_client, prev_session_id)
if prev_buffer["rolling_summary"]:
rolling_summary = f"[From prior session {prev_session_id}]:\n" + prev_buffer["rolling_summary"]
conn = self.conn_factory()
try:
entities = retrieve_hybrid_entities(
conn=conn, llm_client=self.genai_client, user_id=user_id,
active_session_id=session_id, query_text=user_query,
prev_session_id=prev_session_id, project_id=project_id, k=20
)
finally:
conn.close()
return {
"rolling_summary": rolling_summary,
"recent_turns": buffer_data["recent_turns"],
"retrieved_entities": entities
}
def format_system_instruction(self, context: Dict[str, Any], base_prompt: str = "") -> str:
"""Injects ambient entities and short-term summaries into the agent's prompt."""
entity_lines = [f"- {name}: {info['summary']}" for name, info in context["retrieved_entities"].items()]
entity_str = "\n".join(entity_lines) if entity_lines else "No relevant long-term entities."
summary_str = context["rolling_summary"] or "No prior summary."
return f"""{base_prompt}
[LONG-TERM PREFERENCES & ENTITIES]
{entity_str}
[SHORT-TERM ROLLING SUMMARY]
{summary_str}
[NOTE ON TOOLS & MEMORY]
Memory persistence is managed automatically by the platform behind the scenes. Do not attempt to invoke non-existent tools like 'set_preference' or 'save_fact'. Only invoke explicitly declared tools when needed.
""".strip()
def record_turn_async(self, user_id: str, project_id: Optional[str], session_id: str, user_msg: str, ai_msg: str, prev_session_id: Optional[str] = None) -> None:
"""Updates Valkey sliding window and triggers background AlloyDB extraction."""
append_session_turn_with_rolling_summary(
valkey_client=self.valkey_client, llm_client=self.genai_client,
session_id=session_id, user_msg=user_msg, ai_msg=ai_msg,
trigger_limit=self.trigger_limit, window_size=self.window_size
)
self.async_worker.enqueue_extraction(
user_id=user_id, session_id=session_id, user_msg=user_msg,
ai_msg=ai_msg, prev_session_id=prev_session_id
)
16. İsteğe bağlı uzun süreli bellek aracı
Ortam belleği, etkin istemi küçük tutar ancak bazen bir temsilcinin eski geçmiş notlarını, mimari kararları veya olay günlüklerini araması gerekir.
Oluşturma adk_memory_tools.py Bu işlev, AlloyDB'nin episodic_memory_embeddings vektör tablosunu bir ADK'ya FunctionTool sarmalar:
from typing import Any, Dict, List, Optional
from google.adk.tools import FunctionTool
def make_long_term_memory_tool(db_conn_factory, embed_client: Any, user_id: str) -> FunctionTool:
"""Creates an ADK FunctionTool for vector search over AlloyDB historical records."""
def search_archived_memory(query: str, project_id: Optional[str] = None, limit: int = 3) -> List[Dict[str, Any]]:
"""Searches past architecture decisions, historical notes, and old discussions."""
# 1. Embed query with text-embedding-005
emb_resp = embed_client.models.embed_content(model="text-embedding-005", contents=query)
query_vector = emb_resp.embeddings[0].values
# 2. Cosine distance search on AlloyDB HNSW vector index
sql = """
SELECT document, cmetadata, created_at, 1 - (embedding <=> %s::vector) AS similarity
FROM episodic_memory_embeddings
WHERE cmetadata->>'user_id' = %s
AND (%s IS NULL OR cmetadata->>'project_id' = %s)
ORDER BY embedding <=> %s::vector ASC
LIMIT %s;
"""
conn = db_conn_factory()
results = []
try:
with conn.cursor() as cur:
cur.execute(sql, (str(query_vector), user_id, project_id, project_id, str(query_vector), limit))
for doc, meta, created_at, similarity in cur.fetchall():
results.append({
"document": doc,
"metadata": meta,
"timestamp": created_at.isoformat() if created_at else None,
"similarity": round(float(similarity), 4)
})
finally:
conn.close()
return results
return FunctionTool(search_archived_memory)
17. Kurumsal izin korumaları
Bağımsız aracılar, doğrulama olmadan yıkıcı ana makine işlemleri (ör. rm -rf veya tabloları bırakma) gerçekleştirmemelidir.
ADK'nın before_tool_callback işleyiş şekli
ADK, herhangi bir araç yürütülmeden önce çalışan bir yakalama kancası sağlar:
Nonedöndürülür: ADK, araç yürütmesine izin verir.- Sözlük döndürme (ör.
{"status": "DENIED", "error": ...}): ADK yürütmeyi hemen durdurur. Komut çalıştırılmaz ve kısıtlamayı kullanıcıya açıklayabilmesi için ret nedeni modele döndürülür.
İzin kontrolü sırası
- 0. kontrol (Güvenli araç izin verilenler listesi):
search_archived_memorygibi güvenli salt okunur araçlar, bellekte önceden onaylandığı için aracı her zaman kendi belleğini sorgulayabilir. - 1. katman (Valkey'de geçici "bir kez izin ver" izinleri): Bir insan operatör riskli bir işlemi onayladığında, Valkey'de 5 dakikalık TTL ile geçici bir anahtar
one_time_perm:{session_id}:{cmd_hash}saklanır. Koruma sınırı, anahtarı tek bir atomik işlemde okur ve siler. Bu sayede komut bir kez çalıştırılır ve ayrıcalıkların kalıcı olarak artması önlenir. - 2.katman (AlloyDB'deki proje kuralları): Etkin proje için
user_permissionsiçindeki normal ifade kurallarını kontrol eder (ör.pytest.*--timeout=30'e izin ver,rm -rf.*'i engelle). - 3. katman (AlloyDB'deki genel kurallar): Tüm projelerde geçerli olan yedek kuralları kontrol eder.
- Fail-closed fallback: Hiçbir kural eşleşmezse
PENDINGile yürütme reddedilir ve gerçek kişi tarafından inceleme yapılması gerekir.
Uygulama
Oluşturma adk_guardrails.py:
import logging
from typing import Any, Dict, Optional, Tuple, Set
from enterprise_engine import AgentMemoryEngine
logger = logging.getLogger(__name__)
class ADKPermissionGuardrail:
"""Evaluates tool permissions using Valkey allow-once tokens and AlloyDB rules."""
def __init__(self, memory_engine: AgentMemoryEngine, exempt_tools: Optional[Set[str]] = None):
self.engine = memory_engine
self.exempt_tools = exempt_tools or {"search_archived_memory"}
def evaluate(self, user_id: str, project_id: str, session_id: str, tool_name: str, tool_args: Dict[str, Any]) -> Tuple[bool, str]:
# 1. Allowlist safe internal tools
if tool_name in self.exempt_tools:
return True, f"Internal tool '{tool_name}' is pre-approved."
# 2. Check 3-tier policy engine
action, reason = self.engine.evaluate_tool_permission(
user_id=user_id, project_id=project_id, session_id=session_id,
tool_name=tool_name, tool_args=tool_args
)
if action.upper() == "ALLOW":
return True, f"Permission ALLOWED: {reason}"
elif action.upper() == "BLOCK":
return False, f"Permission BLOCKED: {reason}"
return False, f"Permission PENDING: {reason} (requires human confirmation)"
def create_before_tool_callback(self, user_id: str, default_project_id: str = "global"):
"""Creates the callback hook for Agent(before_tool_callback=...)."""
def before_tool_callback(tool: Any, args: Dict[str, Any], tool_context: Any) -> Optional[Dict[str, Any]]:
tool_name = getattr(tool, "name", str(tool))
session_id = getattr(getattr(tool_context, "session", None), "id", "default_session")
allowed, msg = self.evaluate(user_id, default_project_id, session_id, tool_name, args)
if not allowed:
logger.warning("Guardrail blocked '%s': %s", tool_name, msg)
return {"status": "DENIED", "tool": tool_name, "error": msg}
return None # Returning None permits execution in ADK
return before_tool_callback
18. ADK aracısı testini çalıştırma
Oluşturma test_adk_agent.py Bu eksiksiz komut dosyası, bileşenleri birbirine bağlar, arşivlenmiş bir kararı ve güvenlik kurallarını başlatır, 2 oturumluk bir görüşme yapar, bellek sıkıştırmasını ve geri çağırmayı test eder ve koruma duvarı zorunluluğunu doğrular:
import asyncio
import os
import time
from google import genai
from google.genai import types
from google.adk.agents import Agent
from google.adk.runners import Runner
from google.adk.sessions import InMemorySessionService
from google.adk.tools import FunctionTool
from db_clients import get_db_connection, get_valkey_client
from enterprise_engine import AgentMemoryEngine
from adk_memory_provider import ADKTieredMemoryProvider
from adk_memory_tools import make_long_term_memory_tool
from adk_guardrails import ADKPermissionGuardrail
from valkey_buffer import get_session_context_buffer
# Configuration & clients
PROJECT_ID = os.getenv("PROJECT_ID", "chunking-poc-alloydb")
REGION = os.getenv("REGION", "us-east1")
GENAI_LOCATION = os.getenv("GENAI_LOCATION", "us")
GEMINI_MODEL = os.getenv("GEMINI_MODEL", "gemini-3.5-flash")
USER_ID, SESSION_1, SESSION_2 = "user_adk_dev", "sess_adk_001", "sess_adk_002"
db_conn = get_db_connection()
valkey_client = get_valkey_client()
# LLM client for Gemini 3.5 Flash via global multi-region
genai_client = genai.Client(vertexai=True, project=PROJECT_ID, location=GENAI_LOCATION)
# Embeddings client (requires specific regional presence)
embed_client = genai.Client(vertexai=True, project=PROJECT_ID, location=REGION)
tiered_provider = ADKTieredMemoryProvider(get_db_connection, valkey_client, genai_client, trigger_limit=3, window_size=2)
memory_engine = AgentMemoryEngine(valkey_client, db_conn)
guardrail = ADKPermissionGuardrail(memory_engine)
# Tools: Long-term memory search and mock terminal command
long_term_memory_tool = make_long_term_memory_tool(get_db_connection, embed_client, USER_ID)
def run_command(CommandLine: str) -> str:
"""Executes a shell command on the host."""
return f"Executed: {CommandLine}"
run_command_tool = FunctionTool(run_command)
def seed_database():
"""Seeds a 14-day-old architecture decision and permission rules."""
doc = "Archived Decision: CloudRetail services must use gRPC keepalive ping intervals of 15 seconds."
emb = embed_client.models.embed_content(model="text-embedding-005", contents=doc).embeddings[0].values
conn = get_db_connection()
try:
with conn.cursor() as cur:
cur.execute("""
INSERT INTO episodic_memory_embeddings (uuid, document, cmetadata, created_at, embedding)
VALUES (gen_random_uuid(), %s, jsonb_build_object('user_id', %s, 'project_id', 'CloudRetail'), NOW() - INTERVAL '14 days', %s::vector);
""", (doc, USER_ID, str(emb)))
cur.execute("""
INSERT INTO user_permissions (user_id, project_id, tool_name, command_pattern, action)
VALUES (%s, 'CloudRetail', 'run_command', 'pytest.*--timeout=30', 'ALLOW'),
(%s, 'CloudRetail', 'run_command', 'rm -rf.*', 'BLOCK'),
(%s, 'global', 'search_archived_memory', '.*', 'ALLOW')
ON CONFLICT DO NOTHING;
""", (USER_ID, USER_ID, USER_ID))
conn.commit()
finally:
conn.close()
async def run_turn(runner: Runner, session_id: str, query: str, prev_session_id: str = None) -> str:
"""Fetches ambient memory, executes turn, and saves history in the background."""
ctx = tiered_provider.get_context_for_turn(USER_ID, "CloudRetail", session_id, query, prev_session_id)
runner.agent.instruction = tiered_provider.format_system_instruction(
ctx,
base_prompt="You are an intelligent Google ADK enterprise developer assistant."
)
msg = types.Content(role="user", parts=[types.Part.from_text(text=query)])
parts = []
async for event in runner.run_async(user_id=USER_ID, session_id=session_id, new_message=msg):
if event.content and event.content.parts:
parts.extend([p.text for p in event.content.parts if p.text])
response = "".join(parts).strip()
tiered_provider.record_turn_async(USER_ID, "CloudRetail", session_id, query, response, prev_session_id)
return response
async def main():
seed_database()
sessions = InMemorySessionService()
await sessions.create_session(app_name="agents", user_id=USER_ID, session_id=SESSION_1)
agent = Agent(
name="adk_memory_agent", model=GEMINI_MODEL, instruction="Initial instruction",
tools=[long_term_memory_tool, run_command_tool],
before_tool_callback=guardrail.create_before_tool_callback(USER_ID, "CloudRetail")
)
runner = Runner(agent=agent, session_service=sessions, app_name="agents")
print("\n--- Session 1: Storing Preferences & Triggering Compaction ---")
await run_turn(runner, SESSION_1, "I standardize on Python 3.11 with PostgreSQL and Dark Mode UI.")
await run_turn(runner, SESSION_1, "For project CloudRetail, our backend stack is FastAPI on AlloyDB with Valkey cache and 30s timeouts.")
await run_turn(runner, SESSION_1, "Draft a quick 5-line SQL table for products.")
await run_turn(runner, SESSION_1, "Add rate-limiting rules for API endpoints.")
buf = get_session_context_buffer(valkey_client, SESSION_1)
print(f"Valkey rolling summary generated: {bool(buf['rolling_summary'])}")
print(f"Turns in buffer: {len(buf['recent_turns'])} (compacted from 8)")
print("\nWaiting 6s for background worker entity extraction into AlloyDB...")
await asyncio.sleep(6)
print("\n--- Session 2: Cold-Start Ambient Recall ---")
await sessions.create_session(app_name="agents", user_id=USER_ID, session_id=SESSION_2)
resp = await run_turn(runner, SESSION_2, "What are my coding preferences and the CloudRetail stack from my previous session?", prev_session_id=SESSION_1)
print(f"Agent response:\n{resp}\n")
print("\n--- On-Demand Archival Vector Search ---")
resp_search = await run_turn(runner, SESSION_2, "What was the agreed gRPC keepalive interval from 2 weeks ago?")
print(f"Agent response:\n{resp_search}\n")
print("\n--- Guardrail Verification ---")
blocked, b_msg = guardrail.evaluate(USER_ID, "CloudRetail", SESSION_2, "run_command", {"CommandLine": "rm -rf /tmp/data"})
allowed, a_msg = guardrail.evaluate(USER_ID, "CloudRetail", SESSION_2, "run_command", {"CommandLine": "pytest --timeout=30"})
print(f"rm -rf /tmp/data: Allowed={blocked} ({b_msg})")
print(f"pytest --timeout=30: Allowed={allowed} ({a_msg})")
if __name__ == "__main__":
asyncio.run(main())
Tekrara Dayalı Test Temizliği
Sistem, kalıcı bağlamı yakaladığından testi birden çok kez çalıştırmak, diyalog parçalarını Valkey'e sonsuza kadar ekler ve AlloyDB'ye yinelenen kurallar ekler.
Çalıştırmalar arasında durumunuzu kolayca sıfırlamak için önceki adımda oluşturduğunuz cleanup_memory_system.py komut dosyasını çalıştırın:
python3 cleanup_memory_system.py
python3 test_adk_agent.py
Doğrulama sonuçları
Testte dört kritik üretim davranışı doğrulanır:
- İstem jetonlarında önemli azalma: Valkey sıkıştırması, diyalog geçmişini kısa ve sürekli bir özet hâline getirir. Testlerimizde bu yöntem, etkin istem boyutunu %92'den fazla küçülttü (yaklaşık 6.956 jetondan yaklaşık 544 jetona). Sonuçlarınız farklılık gösterebilir.
- Anında soğuk başlatma geri çağırma: Yepyeni bir oturumda (Oturum 2), ajan herhangi bir aracı çağırmadan kullanıcı tercihlerini (Python 3.11, PostgreSQL, karanlık mod) ve proje mimarisini (FastAPI, 30 saniyelik zaman aşımları) anında hatırladı. Bu özellik, LLM çağrılmadan önce Memorystore ve AlloyDB'den bağlamı alan
ADKTieredMemoryProvider.get_context_for_turntarafından etkinleştirildi. - İsteğe bağlı vektör hatırlama: 14 gün önce verilen bir kararla ilgili soru sorulduğunda temsilci
search_archived_memory'ı çağırdı ve 15 saniyelik gRPC keepalive kuralını aldı. - Belirleyici güvenlik: Ajan
pytest --timeout=30komutunu yürüttü ancakrm -rf /tmp/datakomutunu çalıştırması kesin olarak engellendi.
19. Temizleme
AlloyDB ve Memorystore örnekleri için Google Cloud hesabınızın sürekli olarak faturalandırılmasını önlemek istiyorsanız oluşturulan kaynakları silin.
Cloud Shell'de aşağıdaki komutları çalıştırın:
# Exit VM and return to Cloud Shell
exit
# Delete Compute Engine development VM
gcloud compute instances delete $VM_NAME \
--zone=$ZONE \
--quiet
# Delete AlloyDB primary instance and cluster
gcloud alloydb instances delete $ADBINSTANCE \
--cluster=$ADBCLUSTER \
--region=$REGION \
--quiet
gcloud alloydb clusters delete $ADBCLUSTER \
--region=$REGION \
--quiet
# Delete Memorystore for Valkey instance
gcloud memorystore instances delete $VALKEYINSTANCE \
--location=$REGION \
--quiet
20. Tebrikler
Tebrikler! Memorystore for Valkey ve AlloyDB AI'ı birleştiren 2 katmanlı uzun vadeli bir yapay zeka aracısı bellek mimarisini başarıyla oluşturdunuz.
Öğrendikleriniz
- Kısa süreli etkin oturum durumunu uzun süreli kalıcı bilgilerden ayıran bir 2 katmanlı bellek mimarisi uygulandı.
- Doğruluk kaybı olmadan, basit bağlam doldurmaya kıyasla etkin istem boyutunda önemli bir azalma ve toplam jeton kullanımında tasarruf sağlandı.
- AlloyDB AI veritabanı düzeyinde işlemsel otomatik yerleştirmeler (
ai.initialize_embeddings) yapılandırılmış olmalıdır. - Vektör benzerliğini (
<=>) PostgreSQL tam metin aramasıyla (tsvector) birleştiren yerel Reciprocal Rank Fusion karma araması (ai.hybrid_search) gerçekleştirildi. - İş parçacığı dışında çalışan arka plan öğesi çıkarıcı (
AsyncMemoryWorker), 3 katmanlı araç yürütme izni değerlendiricisi ve veritabanı bellek sıkıştırma motoru oluşturdu. - Araç koruma sınırlarını zorlamak ve ortam belleği sağlamak için Google Agent Development Kit (ADK)'yı kullanarak katmanlı bellek sistemini bağımsız bir ajana bağlayın.
Sonraki adımlar ve referanslar
- AlloyDB AI belgelerini okuyun.
- AlloyDB'de karma vektör araması çalıştırmayı öğrenin.
- Memorystore for Valkey hakkında daha fazla bilgi edinin.