能随意移植的深度学习服务

辛辛苦苦做了模型，采样、调参、讨论、写文档.....模型终于要上线了~什么？

Version `GLIBC_x.xx` not found

无法服务！！！ 还能再爱吗？

痛在哪

1. 生产环境机器老，gcc老，glibc也老，基本都在2.12以下
2. 服务还是要用java或者c++，python服务靠不住，运算效率至少差了10倍
3. 速度要快，操作要简单，还必须稳定，数据量一大就崩肯定不行

怎么办

这里列一下真正可移植的服务方案

1. 实现前向传播算法，c++和java都有矩阵运算包，如果模型不复杂，这个可以说是最轻量的
2. 借助java框架dl4j进行训练然后服务，jvm可移植性不是盖的
3. 静态编译glibc之后，用c++的tensorflow或者tiny-dnn进行训练然后服务
4. 通过keras实现各个框架之间的模型转换，tensorflow、dl4j各种切换,用最合适的框架训练、服务
5. 借助hive streaming实现tensorflow的离线服务，数据量大也不怕
6. 使用docker搭建专门的环境，用tensorflow、tiny-dnn服务也不需要静态编译glibc了

这几种方案我后续博客会跟进，敬请期待

可是我就是想用python，想用tensorflow训练模型，想看tensorboard，而且还不想用keras搞来搞去
这就是本文的中心思想

java直接读取tensorflow模型

方案优点

1. 速度快，和本地跑差不多
2. 如果写到hive的udf里面，还能借助分布式的优点，跑大数据量也不怕

有人肯定会说，tensorflow不是有java接口吗？
不好意思，这所谓的java接口，有部分是jni实现，也就是还是c++的，要调用本地的动态链接库，服务的时候，或者写成hive udf的时候，Version `GLIBC_x.xx` not found 教你做人

实际代码

maven依赖

<dependency>
    <groupId>org.nd4j</groupId>
    <artifactId>nd4j-native-platform</artifactId>
    <version>1.0.0-beta2</version>
</dependency>

nd4j调用pb模型

读取模型

private SameDiff graph = TFGraphMapper.getInstance().importGraph(new File(pbModelPath));

获取tensor

//根据tensor_name获取计算图定义的输入输出的tensor
SDVariable inTensor = graph.getVariable("input");
SDVariable outTensor = graph.getVariable("prediction");

往tensor里面写值

//feature是向量化的结果 类型是 float[]
inTensor.setArray(Nd4j.create(feature).reshape(-1, 1));

拿到输出值

//eval()之后得到nd4j定义的数组，如果是softmax会有多个值，如果是logit，则如下取出输出概率
float output = outTensor.eval().getFloat(0);

就是这么简单,一切本该如此简单

如果只是单线程调用，这样用就可以了，如果想要做到并发，就要做一下额外的处理
需要代码的话请参看我的github写的一个示例udf 并发调用tensorflow模型之 hive UDF 示例

略有缺点

1. 不支持batch_normalization

目前nd4j读取tensorflow的话，如果tf中有用到batch_normalization，因为预测的时候不能去更新moving_variance和moving_mean，需要区分训练、预测，因此tf的bn接口需要输入training=False 这可以通过传入bool类型的placeholder来解决，不过nd4j的tf接口暂时不支持bool值以及bool运算。。。所以，还是暂时别用batch_normalization，后续有新的解决方案会第一时间更新

2. 打出来的包比较大，毕竟是platform方法，包含了各种cpu的支持，自然比较大，有280m以上
   如果对jar包大小有要求 改用如下依赖,然后在linux上 用mvn打包 这样生成的包在50m以内，因为只针对linux的cpu，自然是小了很多

<dependency>
    <groupId>org.nd4j</groupId>
    <artifactId>nd4j-native</artifactId>
    <version>1.0.0-beta2</version>
</dependency>

祝你成为一个快乐的tf boy >_<
欢迎关注我的个人主页 https://duanyy.xyz

参考链接

[1]官网github上的例子
[2]并发调用tensorflow模型之 hive UDF 示例