人工智能平台 PAI：使用Python开发自定义Processor

背景信息

说明

• 建议将模型文件和Processor的实现分开，这样在将来需要微调模型并重新部署服务时，可以重用之前的Processor包。您可以在编写预测逻辑时，使用get_model_path()方法获取模型的存储路径，以便在预测逻辑中加载和使用该模型。

• 当自定义Processor的依赖较多、Processor包较大时，不建议使用Processor方式来部署服务，建议您使用镜像方式来部署服务，两种部署方式的对比介绍请参见部署原理。

使用Python开发自定义Processor的流程如下：

1. 步骤一：构建开发环境

   EAS提供的Python SDK支持多种Python机器学习框架，并能够集成Pandas等数据分析处理框架。通过本文给出的方式，您可以在本地构建Python开发环境，以便后续开发自定义Processor，并打包上传环境。

2. 步骤二：编写预测逻辑

   EAS的Python SDK提供了高性能的RPC框架和与EAS集群交互所需的内部接口。您只需要编写预测逻辑实现简单的接口，就可以将模型服务部署至EAS。

3. 步骤三：本地测试服务

   编写预测逻辑后，您需要进行本地测试服务。本地测试可以帮助您验证预测逻辑的正确性，以确保后续部署服务后，其功能符合要求。

4. 步骤四：打包代码文件与Python环境

   按照指定要求打包代码，以便于后续部署模型服务。

5. 步骤五：上传Processor代码包文件和代码文件

   将完整的打包文件和模型文件分别上传至OSS。

6. 步骤六：部署和测试服务

   将以已构建的自定义的Processor部署为模型服务。

前提条件

已准备好模型文件。

步骤一：构建开发环境

您可以使用Pyenv等Python包管理工具构建开发环境。EAS提供的客户端工具EASCMD对Python SDK的初始化过程进行了封装，下载该工具后，您只需要运行一条命令即可完成Python SDK环境初始化，并生成相关的文件模板，仅适用于Linux操作系统。示例命令如下：

# 安装并初始化EASCMD，该示例为安装Linux环境的EASCMD工具。
$ wget https://eas-data.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/tools/eascmd/v2/eascmd64
# 下载完成后，可以修改访问权限，配置阿里云上AccessKey信息。
$ chmod +x eascmd64
$ ./eascmd64 config -i <access_id> -k <access_key>

# 初始化环境。
$ ./eascmd64 pysdk init ./pysdk_demo

在返回结果中输入Python版本（默认为3.6版本）后，系统会自动在您配置的./pysdk_demo目录中创建Python环境ENV目录、预测服务代码模板app.py及服务部署模板app.json。

步骤二：编写预测逻辑

# -*- coding: utf-8 -*-
import allspark


class MyProcessor(allspark.BaseProcessor):
    """ MyProcessor is a example
        you can send mesage like this to predict
        curl -v http://127.0.0.1:8080/api/predict/service_name -d '2 105'
    """
    def initialize(self):
        """ load module, executed once at the start of the service
             do service intialization and load models in this function.
        """
        self.module = {'w0': 100, 'w1': 2}
        # model_dir = self.get_model_path().decode()
        # load_model函数需要您自行实现，若您需要加载model.pt模型文件，则可以实现为torch.load(model_dir + "/model.pt")。
        # self.model = load_model(model_dir)

    def pre_process(self, data):
        """ data format pre process
        """
        x, y = data.split(b' ')
        return int(x), int(y)

    def post_process(self, data):
        """ process after process
        """
        return bytes(data, encoding='utf8')

    def process(self, data):
        """ process the request data
        """
        x, y = self.pre_process(data)
        w0 = self.module['w0']
        w1 = self.module['w1']
        y1 = w1 * x + w0
        if y1 >= y:
            return self.post_process("True"), 200
        else:
            return self.post_process("False"), 400


if __name__ == '__main__':
    # allspark.default_properties().put('rpc.keepalive', '10000')
    # 设置服务计算超时时间为10s, 默认为5秒
    # parameter worker_threads indicates concurrency of processing
    runner = MyProcessor(worker_threads=10)
    runner.run()

model_dir = self.get_model_path().decode()
self.model = load_model(model_dir)

步骤三：本地测试服务

1. 在终端app.py文件所在目录执行以下命令，启动Python应用程序。

   ./ENV/bin/python app.py

   系统返回如下结果，表明应用程序启动成功。

   [INFO] waiting for service initialization to complete...
   [INFO] service initialization complete
   [INFO] create service
   [INFO] rpc binds to predefined port 8080
   [INFO] install builtin handler call to /api/builtin/call
   [INFO] install builtin handler eastool to /api/builtin/eastool
   [INFO] install builtin handler monitor to /api/builtin/monitor
   [INFO] install builtin handler ping to /api/builtin/ping
   [INFO] install builtin handler prop to /api/builtin/prop
   [INFO] install builtin handler realtime_metrics to /api/builtin/realtime_metrics
   [INFO] install builtin handler tell to /api/builtin/tell
   [INFO] install builtin handler term to /api/builtin/term
   [INFO] Service start successfully

2. 重新打开一个终端，执行以下命令测试应用程序的响应情况。

   按照步骤二给出的示例代码，执行以下命令向应用程序发送两个请求数据，返回结果与代码逻辑对应。

   curl http://127.0.0.1:8080/test  -d '10 20'

步骤四：打包代码文件与Python环境

EASCMD为您提供了打包命令，您可以一键完成打包。如果您没有使用EASCMD进行自定义Processor开发，您也可以手动打包完整环境。两种打包方式的介绍如下。

步骤五：上传Processor代码包文件和代码文件

打包完成后，您需要将完整的打包文件（.zip或.tar.gz格式）和模型文件分别上传至OSS，便于后续部署服务时挂载使用。上传至OSS的操作请参见命令行工具ossutil命令参考。

步骤六：部署和测试服务

您可以通过控制台或EASCMD客户端来部署模型服务。

1. 部署服务。

   通过控制台方式部署服务

   1. 登录PAI控制台，在页面上方选择目标地域，并在右侧选择目标工作空间，然后单击进入EAS。

   2. 单击部署服务，然后在自定义模型部署区域，单击自定义部署。

   3. 在自定义部署页面配置以下关键参数，更多参数配置详情，请参见服务部署：控制台。

      参数	描述
      部署方式	选择processor部署。
      模型配置	配置类型选择对象存储（OSS），并选择模型文件所在的OSS路径。
      Processor种类	选择自定义processor。
      Processor语言	选择python。
      Processor包	配置类型选择对象存储（OSS），并选择上述步骤已打包的文件所在的OSS路径。
      Processor主文件	配置为./app.py。

   4. （可选）在服务配置区域添加data_image参数，参数内容配置为上述步骤中打包时配置的镜像路径。

      说明

      如果您在步骤四中通过镜像上传环境，则需要配置data_image参数，否则忽略该操作。

   5. 单击部署。

   通过EASCMD方式部署服务

   以Linux操作系统为例，说明部署服务的操作步骤：

   1. 下载EASCMD客户端并进行身份认证。具体操作，请参见下载并认证客户端。

   2. 在客户端文件所在目录新建JSON格式的文件，命名为app.json。通过EASCMD或手动打包完整环境的文件内容示例如下：

      {
        "name": "pysdk_demo",
        "processor_entry": "./app.py",
        "processor_type": "python",
        "processor_path": "oss://examplebucket/exampledirectory/pysdk_demo.tar.gz",
        "model_path": "oss://examplebucket/exampledirectory/model",
        "cloud": {
              "computing": {
                  "instance_type": "ecs.c7.large"
              }
        },
        "metadata": {
          "instance": 1,
          }
      }

   3. 打开终端工具，在JSON文件所在目录，使用以下命令部署服务。

      $ ./eascmd64 create app.json

      系统返回如下结果，表示服务部署成功。

      [RequestId]: 1202D427-8187-4BCB-8D32-D7096E95B5CA
      +-------------------+-------------------------------------------------------------------+
      | Intranet Endpoint | http://182848887922****.vpc.cn-beijing.pai-eas.aliyuncs.com/api/predict/pysdk_demo |
      |             Token | ZTBhZTY3ZjgwMmMyMTQ5OTgyMTQ5YmM0NjdiMmNiNmJkY2M5ODI0****          |
      +-------------------+-------------------------------------------------------------------+
      [OK] Waiting task server to be ready
      [OK] Fetching processor from [oss://eas-model-beijing/195557026392****/pysdk_demo.tar.gz]
      [OK] Building image [registry-vpc.cn-beijing.aliyuncs.com/eas/pysdk_demo_cn-beijing:v0.0.1-20190806082810]
      [OK] Pushing image [registry-vpc.cn-beijing.aliyuncs.com/eas/pysdk_demo_cn-beijing:v0.0.1-20190806082810]
      [OK] Waiting [Total: 1, Pending: 1, Running: 0]
      [OK] Service is running

2. 测试服务。

   1. 登录PAI控制台，在页面上方选择目标地域，并在右侧选择目标工作空间，然后单击进入EAS。

   2. 单击目标服务的服务方式列下的调用信息，获取调用的公网地址和Token。

   3. 在终端中，根据步骤b查询的信息进行调用。

      $ curl <service_url> -H 'Authorization: <token>' -d '10 20'

      其中：

      • <service_url>：替换为步骤b中获取的公网地址。例如：http://182848887922****.vpc.cn-beijing.pai-eas.aliyuncs.com/api/predict/pysdk_demo。

      • <token>：替换为步骤b中获取的Token。例如：ZTBhZTY3ZjgwMmMyMTQ5OTgyMTQ5YmM0NjdiMmNiNmJkY2M5ODI0****。

      • -d后的内容配置为服务的调用输入参数。

相关文档

• 开发自定义Processor时可能遇到的问题，详情请参见常见问题。

• 如何基于Java开发自定义Processor，详情请参见使用Java开发自定义Processor。