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EasyRec

更新时间:

EAS内置的EasyRec Processor支持将EasyRec或TensorFlow训练的推荐模型部署为打分服务,并具备集成特征工程的能力。通过联合优化特征工程和TensorFlow模型,EasyRec Processor能够实现高性能的打分服务。本文为您介绍如何部署及调用EasyRec模型服务。

背景信息

基于EasyRec Processor的推荐引擎的架构图如下所示:

image

其中EasyRec Processor主要包含以下模块:

  • Item Feature Cache:将FeatureStore里面的特征缓存到内存中,可以减少请求FeatureStore带来的网络开销和压力。此外,Item特征缓存支持增量更新,例如实时特征的更新。

  • Feature Generator:特征工程模块(FG)采用相同的实现保证了离线和在线特征处理的一致性。 特征工程的实现借鉴于淘宝沉淀的特征工程方案。

  • TFModel:TensorFlow模型加载EasyRec导出的Saved_Model,并结合Blade做模型在CPU和GPU上的推理优化。

  • 特征埋点模型增量更新模块:通常应用于实时训练场景,详情请参见实时训练

使用限制

仅支持使用通用型实例规格族g6、g7或g8机型(仅支持Intel系列的CPU),支持T4、A10、3090或4090等GPU型号,详情请参见通用型

版本列表

EasyRec Processor仍然在迭代中,建议使用最新的版本部署推理服务,新的版本将提供更多的功能和更高的推理性能,已经发布的版本:

Processor name

发布日期

Tensorflow版本

新增功能

easyrec

20230608

2.10

  • 支持FeatureGenerator和Item Feature Cache。

  • 支持Online Deep Learning。

  • 支持Faiss向量召回。

  • 支持GPU推理。

easyrec-1.2

20230721

2.10

  • 优化weighted category embedding。

easyrec-1.3

20230802

2.10

  • 支持从MaxCompute加载item特征到item feature cache。

easyrec-1.6

20231006

2.10

  • 特征自动扩展。

  • gpu placement优化。

  • 支持save_req保存请求到模型目录。

easyrec-1.7

20231013

2.10

  • 优化keras model性能。

easyrec-1.8

20231101

2.10

  • 支持云上版本 FeatureStore。

easyrec-kv-1.8

20231220

DeepRec

(deeprec2310)

  • 支持DeepRec EmbeddingVariable。

easyrec-1.9

20231222

2.10

  • 修复TagFeature和RawFeature图优化问题。

步骤一:部署服务

使用eascmd客户端部署EasyRec模型服务时,您需要指定Processor种类easyrec-{version},关于如何使用客户端工具部署服务,详情请参见服务部署:EASCMD&DSW。服务配置文件示例如下:

使用FG的示例

bizdate=$1
cat << EOF > echo.json
{
  "name":"ali_rec_rnk_with_fg",
  "metadata": {
    "instance": 2,
    "rpc": {
      "enable_jemalloc": 1,
      "max_queue_size": 100
    }
  },
  "cloud": {
    "computing": {
      "instance_type": "ecs.g7.large"",
      "instances": null
    }
  },
  "model_config": {
    "remote_type": "hologres",
    "url": "postgresql://<AccessKeyID>:<AccessKeySecret>@<域名>:<port>/<database>",
    "tables": [{"name":"<schema>.<table_name>","key":"<index_column_name>","value": "<column_name>"}],
    "period": 2880,
    "fg_mode": "tf",
    "outputs":"probs_ctr,probs_cvr",
  },
  "model_path": "",
  "processor": "easyrec-1.9",
  "storage": [
    {
      "mount_path": "/home/admin/docker_ml/workspace/model/",
      "oss": {
        "path": "oss://easyrec/ali_rec_sln_acc_rnk/20221122/export/final_with_fg"
      }
    }
  ]
}

EOF
# 执行部署命令。
eascmd  create echo.json
# eascmd -i <AccessKeyID>  -k  <AccessKeySecret>   -e <endpoint> create echo.json
# 执行更新命令
eascmd update ali_rec_rnk_with_fg -s echo.json

不使用FG的示例

bizdate=$1
cat << EOF > echo.json
{
  "name":"ali_rec_rnk_no_fg",
  "metadata": {
    "instance": 2,
    "rpc": {
      "enable_jemalloc": 1,
      "max_queue_size": 100
    }
  },
  "cloud": {
    "computing": {
      "instance_type": "ecs.g7.large"",
      "instances": null
    }
  },
  "model_config": {
    "fg_mode": "bypass"
  },
  "processor": "easyrec-1.9",
  "processor_envs": [
    {
      "name": "INPUT_TILE",
      "value": "2"
    }
  ],
  "storage": [
    {
      "mount_path": "/home/admin/docker_ml/workspace/model/",
      "oss": {
        "path": "oss://easyrec/ali_rec_sln_acc_rnk/20221122/export/final/"
      }
    }
  ],
  "warm_up_data_path": "oss://easyrec/ali_rec_sln_acc_rnk/rnk_warm_up.bin"
}

EOF
# 执行部署命令。
eascmd  create echo.json
# eascmd -i <AccessKeyID>  -k  <AccessKeySecret>   -e <endpoint> create echo.json
# 执行更新命令
eascmd update ali_rec_rnk_no_fg -s echo.json

其中关键参数说明如下,其他参数说明,请参见服务模型所有相关参数说明

参数

是否必选

描述

示例

processor

EasyRec Processor。

"processor": "easyrec"

fg_mode

用于指定特征工程模式,取值如下:

  • tf:为TensorFlow模式,使用FG。通过将FG以TF算子嵌入TensorFlow计算图并进行图优化,从而获得更高性能。

  • bypass:不使用FG,仅部署TensorFlow模型。

    • 适用于自定义特征处理的场景。

    • 该模式下不需要配置 Item Feature Cache相关参数和Processor访问FeatureStore相关参数。

"fg_mode": "tf"

outputs

tf模型预测的输出变量名称,如probs_ctr。如果是多个则用逗号分隔。如果不清楚输出变量名称,请执行tf的命令saved_model_cli来查看。

"outputs":"probs_ctr,probs_cvr"

save_req

是否将请求获得的数据文件保存到模型目录下,保存的文件可以用来做warmup和性能测试。取值如下:

  • true:是。

  • false(默认值):否。生产环境建议设置成false,否则会影响性能。

"save_req": "false"

Item Feature Cache相关参数

period

Item feature cache特征周期性更新的间隔,单位是分钟。如果Item特征是天级更新的话, 一般设置的值大于一天即可(例如2880,1天1440分钟,2880即表示两天),一天之内就不需要更新特征了,因为每天例行更新服务的时候同时也会更新特征。

"period": 2880

remote_type

Item特征数据源, 目前支持:

  • hologres:通过SQL接口进行数据读取和写入,适用于海量数据的存储和查询。

  • none: 不使用Item特征缓存,item特征通过请求传入,此时tables应设置为[]

"remote_type": "hologres"

tables

Item特征表,当remote_typehologres时需要配置,包含以下参数:

  • key:必填,item_id列名。

  • name:必填,特征表名。

  • value:可选,需要加载的列名,多个列名之间用半角逗号(,)分隔。

  • condition:可选,where子语句支持筛选Item。例如style_id<10000

  • timekey:可选,用于Item的增量更新,用于指定更新的时间戳或整型值。支持的格式:timestamp和int。

  • static:可选,表示静态特征,不用周期性更新。

支持从多个表中读取输入Item数据,配置格式为:

"tables": [{"key":"table1", ...},{"key":"table2", ...}]

如果多张表有重复的列,后面的表将覆盖前面的表。

"tables": {

"key": "goods_id",

"name": "public.ali_rec_item_feature"

}

url

Hologres的访问地址。

"url": "postgresql://LTAIXXXXX:J6geXXXXXX@hgprecn-cn-xxxxx-cn-hangzhou-vpc.hologres.aliyuncs.com:80/bigdata_rec"

Processor访问FeatureStore相关参数

fs_project

FeatureStore 项目名称,使用 FeatureStore 时需指定该字段。 FeatureStore文档请参考:配置FeatureStore项目

"fs_project": "fs_demo"

fs_model

FeatureStore模型特征名称。

"fs_model": "fs_rank_v1"

fs_entity

FeatureStore实体名称。

"fs_entity": "item"

region

FeatureStore 产品所在的地区。

"region": "cn-beijing"

access_key_id

FeatureStore 产品的 access_key_id。

"access_key_id": "xxxxx"

access_key_secret

FeatureStore 产品的 access_key_secret。

"access_key_secret": "xxxxx"

load_feature_from_offlinestore

离线特征是否直接从FeatureStore OfflineStore中获取数据,取值如下:

  1. True:是,会从FeatureStore OfflineStore中获取数据。

  2. False(默认值):否,会从FeatureStore OnlineStore中获取数据。

"load_feature_from_offlinestore": True

input_tile: 特征自动扩展相关参数

INPUT_TILE

支持item feature自动broadcast,对于一次请求里面值都相同的feature(例如user_id),可以只传一个值。

  • 优势:减少了请求大小、网络传输时间和计算时间。

  • 开启:设置INPUT_TILE环境变量为2。

说明
  • easyrec-1.3及其以上版本支持该优化。

  • fg_mode=tf时,已自动开启该优化,不需要再单独设置该环境变量。

"processor_envs":

[

{

"name": "INPUT_TILE",

"value": "2"

 }

]

步骤二:调用服务

EasyRec模型服务部署完成后,在PAI-EAS 模型在线服务页面,单击待调用服务服务方式列下的调用信息,查看服务的访问地址和Token信息。

EasyRec模型服务的输入输出格式为Protobuf格式,根据是否包含FG,分为以下两种调用方法:

包含FG:fg_mode=tf

使用EAS Java SDK

Maven环境配置请参考Java SDK使用说明,请求服务ali_rec_rnk_with_fg的示例代码如下:

import com.aliyun.openservices.eas.predict.http.*;
import com.aliyun.openservices.eas.predict.request.EasyRecRequest;

PredictClient client = new PredictClient(new HttpConfig());
// 通过普通网关访问时,需要使用以用户UID开头的Endpoint,在EAS控制台服务的调用信息中可以获得该信息。
client.setEndpoint("xxxxxxx.vpc.cn-hangzhou.pai-eas.aliyuncs.com");
client.setModelName("ali_rec_rnk_with_fg");
// 替换为服务Token信息。
client.setToken("******");

EasyRecRequest easyrecRequest = new EasyRecRequest(separator);
// userFeatures: 用户特征, 特征之间用\u0002(CTRL_B)分隔, 特征名和特征值之间用:分隔。
//  user_fea0:user_fea0_val\u0002user_fea1:user_fea1_val
// 特征值的格式请参考: https://easyrec.readthedocs.io/en/latest/feature/rtp_fg.html
easyrecRequest.appendUserFeatureString(userFeatures);
// 也可以每次添加一个user特征:
// easyrecRequest.addUserFeature(String userFeaName, T userFeaValue)。
// 特征值的类型T: String, float, long, int。

// contextFeatures: context特征, 特征之间用\u0002(CTRL_B)分隔, 特征名和特征值之间用:分割, 特征值和特征值之间用:分隔。
//   ctxt_fea0:ctxt_fea0_ival0:ctxt_fea0_ival1:ctxt_fea0_ival2\u0002ctxt_fea1:ctxt_fea1_ival0:ctxt_fea1_ival1:ctxt_fea1_ival2
easyrecRequest.appendContextFeatureString(contextFeatures);
// 也可以每次添加一个context特征:
// easyrecRequest.addContextFeature(String ctxtFeaName, List<Object> ctxtFeaValue)。
// ctxtFeaValue的类型: String, Float, Long, Integer。

// itemIdStr: 要预测的itemId的列表,以半角逗号(,)分割。
easyrecRequest.appendItemStr(itemIdStr, ",");
// 也可以每次添加一个itemId:
// easyrecRequest.appendItemId(String itemId)

PredictProtos.PBResponse response = client.predict(easyrecRequest);

for (Map.Entry<String, PredictProtos.Results> entry : response.getResultsMap().entrySet()) {
    String key = entry.getKey();
    PredictProtos.Results value = entry.getValue();
    System.out.print("key: " + key);
    for (int i = 0; i < value.getScoresCount(); i++) {
        System.out.format("value: %.6g\n", value.getScores(i));
    }
}

// 获取FG之后的特征,以便和离线的特征对比一致性。
// 将DebugLevel设置成1,即可返回生成的特征。
easyrecRequest.setDebugLevel(1);
PredictProtos.PBResponse response = client.predict(easyrecRequest);
Map<String, String> genFeas = response.getGenerateFeaturesMap();
for(String itemId: genFeas.keySet()) {
    System.out.println(itemId);
    System.out.println(genFeas.get(itemId));
}

使用EAS Python SDK

环境配置请参见Python SDK使用说明。在实际应用中建议使用Java客户端。示例代码:

from eas_prediction import PredictClient
from eas_prediction import PBRequest, PBFeature, PBResponse

if __name__ == '__main__':
    endpoint = 'http://xxxxxxx.vpc.cn-hangzhou.pai-eas.aliyuncs.com'
    service_name = 'ali_rec_rnk_with_fg'
    token = '******'

    client = PredictClient(endpoint, service_name)
    client.set_token(token)
    client.init()

    req = PBRequest()
    uid = PBFeature()
    uid.string_feature = 'u0001'
    req.user_features['user_id'] = uid
    age = PBFeature()
    age.int_feature = 12
    req.user_features['age'] = age
    weight = PBFeature()
    weight.float_feature = 129.8
    req.user_features['weight'] = weight

    req.item_ids.extend(['item_0001', 'item_0002', 'item_0003'])
    
    easyrec_req = EasyRecRequest()
    easyrec_req.add_feed(req, debug_level=0)
    res = client.predict(easyrec_req)
    print(res)

其中:

  • endpoint:需要配置为以用户UID开头的Endpoint。在PAI EAS模型在线服务页面,单击待调用服务服务方式列下的调用信息,可以获得该信息。

  • service_name: 服务名称,在PAI EAS模型在线服务页面获取。

  • token:需要配置为服务Token信息。在调用信息对话框,可以获得该信息。

不包含FG:fg_mode=bypass

使用Java SDK

Maven环境配置请参考Java SDK使用说明,请求服务ali_rec_rnk_no_fg的示例代码如下:

import java.util.List;

import com.aliyun.openservices.eas.predict.http.PredictClient;
import com.aliyun.openservices.eas.predict.http.HttpConfig;
import com.aliyun.openservices.eas.predict.request.TFDataType;
import com.aliyun.openservices.eas.predict.request.TFRequest;
import com.aliyun.openservices.eas.predict.response.TFResponse;

public class TestEasyRec {
    public static TFRequest buildPredictRequest() {
        TFRequest request = new TFRequest();
 
        request.addFeed("user_id", TFDataType.DT_STRING, 
                        new long[]{5}, new String []{ "u0001", "u0001", "u0001"});
      	request.addFeed("age", TFDataType.DT_FLOAT, 
                        new long[]{5}, new float []{ 18.0f, 18.0f, 18.0f});
        // 注意: 如果设置了INPUT_TILE=2,那么上述值都相同的feature可以只传一次:
        //    request.addFeed("user_id", TFDataType.DT_STRING,
        //            new long[]{1}, new String []{ "u0001" });
        //    request.addFeed("age", TFDataType.DT_FLOAT, 
        //            new long[]{1}, new float []{ 18.0f});
      	request.addFeed("item_id", TFDataType.DT_STRING, 
                        new long[]{5}, new String []{ "i0001", "i0002", "i0003"});  
        request.addFetch("probs");
      	return request;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        PredictClient client = new PredictClient(new HttpConfig());

        // 如果要使用网络直连功能,需使用setDirectEndpoint方法, 如: 
        //   client.setDirectEndpoint("pai-eas-vpc.cn-shanghai.aliyuncs.com");
        // 网络直连需打通在EAS控制台开通,提供用于访问EAS服务的源vswitch,
        // 网络直连具有更好的稳定性和性能。
        client.setEndpoint("xxxxxxx.vpc.cn-hangzhou.pai-eas.aliyuncs.com");
        client.setModelName("ali_rec_rnk_no_fg");
        client.setToken("");
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            try {
                TFResponse response = client.predict(buildPredictRequest());
                // probs为模型的输出的字段名, 可以使用curl命令查看模型的输入输出:
                //   curl xxxxxxx.vpc.cn-hangzhou.pai-eas.aliyuncs.com -H "Authorization:{token}"
                List<Float> result = response.getFloatVals("probs");
                System.out.print("Predict Result: [");
                for (int j = 0; j < result.size(); j++) {
                    System.out.print(result.get(j).floatValue());
                    if (j != result.size() - 1) {
                        System.out.print(", ");
                    }
                }
                System.out.print("]\n");
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Spend Time: " + (endTime - startTime) + "ms");
        client.shutdown();
    }
}

使用Python SDK

请参考Python SDK使用说明。由于python性能比较差,建议仅在调试服务时使用,在生产环境中应使用Java SDK。请求服务ali_rec_rnk_no_fg的示例代码如下:

#!/usr/bin/env python

from eas_prediction import PredictClient
from eas_prediction import StringRequest
from eas_prediction.tf_request_pb2 import TFRequest

if __name__ == '__main__':
    client = PredictClient('http://xxxxxxx.vpc.cn-hangzhou.pai-eas.aliyuncs.com', 'ali_rec_rnk_no_fg')
    client.set_token('')
    client.init()

    req = TFRequest()
    req.add_feed('user_id', [3], TFRequest.DT_STRING, ['u0001'] * 3)
    req.add_feed('age', [3], TFRequest.DT_FLOAT, [18.0] * 3)
    # 注意: 开启INPUT_TILE=2的优化之后, 上述特征可以只传一个值
    #   req.add_feed('user_id', [1], TFRequest.DT_STRING, ['u0001'])
    #   req.add_feed('age', [1], TFRequest.DT_FLOAT, [18.0])
    req.add_feed('item_id', [5], TFRequest.DT_STRING, 
        ['i0001', 'i0002', 'i0003'])
    for x in range(0, 100):
        resp = client.predict(req)
        print(resp)

您也可以自行构建服务请求,详情请参见请求格式

请求格式

除Python外,使用其他语言客户端调用服务都需要根据.proto文件手动生成预测的请求代码文件。如果您希望自行构建服务请求,则可以参考如下protobuf的定义来生成相关的代码:

  • tf_predict.proto: tensorflow模型的请求定义

    syntax = "proto3";
    
    option cc_enable_arenas = true;
    option go_package = ".;tf";
    option java_package = "com.aliyun.openservices.eas.predict.proto";
    option java_outer_classname = "PredictProtos";
    
    enum ArrayDataType {
      // Not a legal value for DataType. Used to indicate a DataType field
      // has not been set.
      DT_INVALID = 0;
    
      // Data types that all computation devices are expected to be
      // capable to support.
      DT_FLOAT = 1;
      DT_DOUBLE = 2;
      DT_INT32 = 3;
      DT_UINT8 = 4;
      DT_INT16 = 5;
      DT_INT8 = 6;
      DT_STRING = 7;
      DT_COMPLEX64 = 8;  // Single-precision complex
      DT_INT64 = 9;
      DT_BOOL = 10;
      DT_QINT8 = 11;     // Quantized int8
      DT_QUINT8 = 12;    // Quantized uint8
      DT_QINT32 = 13;    // Quantized int32
      DT_BFLOAT16 = 14;  // Float32 truncated to 16 bits.  Only for cast ops.
      DT_QINT16 = 15;    // Quantized int16
      DT_QUINT16 = 16;   // Quantized uint16
      DT_UINT16 = 17;
      DT_COMPLEX128 = 18;  // Double-precision complex
      DT_HALF = 19;
      DT_RESOURCE = 20;
      DT_VARIANT = 21;  // Arbitrary C++ data types
    }
    
    // Dimensions of an array
    message ArrayShape {
      repeated int64 dim = 1 [packed = true];
    }
    
    // Protocol buffer representing an array
    message ArrayProto {
      // Data Type.
      ArrayDataType dtype = 1;
    
      // Shape of the array.
      ArrayShape array_shape = 2;
    
      // DT_FLOAT.
      repeated float float_val = 3 [packed = true];
    
      // DT_DOUBLE.
      repeated double double_val = 4 [packed = true];
    
      // DT_INT32, DT_INT16, DT_INT8, DT_UINT8.
      repeated int32 int_val = 5 [packed = true];
    
      // DT_STRING.
      repeated bytes string_val = 6;
    
      // DT_INT64.
      repeated int64 int64_val = 7 [packed = true];
    
      // DT_BOOL.
      repeated bool bool_val = 8 [packed = true];
    }
    
    // PredictRequest specifies which TensorFlow model to run, as well as
    // how inputs are mapped to tensors and how outputs are filtered before
    // returning to user.
    message PredictRequest {
      // A named signature to evaluate. If unspecified, the default signature
      // will be used
      string signature_name = 1;
    
      // Input tensors.
      // Names of input tensor are alias names. The mapping from aliases to real
      // input tensor names is expected to be stored as named generic signature
      // under the key "inputs" in the model export.
      // Each alias listed in a generic signature named "inputs" should be provided
      // exactly once in order to run the prediction.
      map<string, ArrayProto> inputs = 2;
    
      // Output filter.
      // Names specified are alias names. The mapping from aliases to real output
      // tensor names is expected to be stored as named generic signature under
      // the key "outputs" in the model export.
      // Only tensors specified here will be run/fetched and returned, with the
      // exception that when none is specified, all tensors specified in the
      // named signature will be run/fetched and returned.
      repeated string output_filter = 3;
      
      // Debug flags
      // 0: just return prediction results, no debug information
      // 100: return prediction results, and save request to model_dir 
      // 101: save timeline to model_dir
      int32 debug_level = 100;
    }
    
    // Response for PredictRequest on successful run.
    message PredictResponse {
      // Output tensors.
      map<string, ArrayProto> outputs = 1;
    }
  • easyrec_predict.proto: Tensorflow模型+FG的请求定义

    syntax = "proto3";
    
    option cc_enable_arenas = true;
    option go_package = ".;easyrec";
    option java_package = "com.aliyun.openservices.eas.predict.proto";
    option java_outer_classname = "EasyRecPredictProtos";
    
    import "tf_predict.proto";
    
    // context features
    message ContextFeatures {
      repeated PBFeature features = 1;
    }
    
    message PBFeature {
      oneof value {
        int32 int_feature = 1;
        int64 long_feature = 2;
        string string_feature = 3;
        float float_feature = 4;
      }
    }
    
    // PBRequest specifies the request for aggregator
    message PBRequest {
      // Debug flags
      // 0: just return prediction results, no debug information
      // 3: return features generated by FG module, string format, feature values are separated by \u0002, 
      //    could be used for checking feature consistency check and generating online deep learning samples 
      // 100: return prediction results, and save request to model_dir 
      // 101: save timeline to model_dir
      // 102: for recall models such as DSSM and MIND, only only return Faiss retrieved results
      //      but also return user embedding vectors.
      int32 debug_level = 1;
    
      // user features
      map<string, PBFeature> user_features = 2;
    
      // item ids, static(daily updated) item features 
      // are fetched from the feature cache resides in 
      // each processor node by item_ids
      repeated string item_ids = 3;
    
      // context features for each item, realtime item features
      //    could be passed as context features.
      map<string, ContextFeatures> context_features = 4;
    
      // embedding retrieval neighbor number.
      int32 faiss_neigh_num = 5;
    }
    
    // return results
    message Results {
      repeated double scores = 1 [packed = true];
    }
    
    enum StatusCode {
      OK = 0;
      INPUT_EMPTY = 1;
      EXCEPTION = 2;
    }
    
    // PBResponse specifies the response for aggregator
    message PBResponse {
      // results
      map<string, Results> results = 1;
    
      // item features
      map<string, string> item_features = 2;
    
      // fg generate features
      map<string, string> generate_features = 3;
    
      // context features
      map<string, ContextFeatures> context_features = 4;
    
      string error_msg = 5;
    
      StatusCode status_code = 6;
    
      // item ids
      repeated string item_ids = 7;
    
      repeated string outputs = 8;
    
      // all fg input features
      map<string, string> raw_features = 9;
    
      // output tensors
      map<string, ArrayProto> tf_outputs = 10;
    }

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