ORT for Java 入门

ONNX Runtime 提供了一个 Java 绑定,用于在 JVM 上对 ONNX 模型运行推理。

目录

支持的版本

Java 8 或更高版本

构建

发布工件发布到 Maven Central,以便在大多数 Java 构建工具中用作依赖项。 这些工件的构建支持一些流行的平台。

Version Shield

工件 描述 支持的平台
com.microsoft.onnxruntime:onnxruntime CPU Windows x64、Linux x64、macOS x64
com.microsoft.onnxruntime:onnxruntime_gpu GPU (CUDA) Windows x64、Linux x64

对于本地构建,请参阅 Java API 开发文档 以了解更多详细信息。

有关自定义共享库加载机制的信息,请参阅高级加载说明

API 参考

Javadoc 可在此处获取:here

示例

示例实现位于 src/test/java/sample/ScoreMNIST.java 中。

编译后,示例代码需要以下参数 ScoreMNIST [path-to-mnist-model] [path-to-mnist] [scikit-learn-flag]。 MNIST 预计为 libsvm 格式。 如果提供了可选的 scikit-learn 标志,则模型预计由 skl2onnx 生成(因此需要平面特征向量,并生成结构化输出),否则模型预计是由 pytorch 生成的 CNN(需要 [1][1][28][28] 输入,并生成概率向量)。 testdata 中提供了两个示例模型,cnn_mnist_pytorch.onnxlr_mnist_scikit.onnx。 第一个是使用 PyTorch 训练的 LeNet5 风格 CNN,第二个是使用 scikit-learn 训练的逻辑回归。

单元测试包含加载模型、检查输入/输出节点形状和类型以及构建张量以进行评分的多个示例。

开始使用

这是一个简单的教程,用于开始在给定输入数据的现有 ONNX 模型上运行推理。 该模型通常使用任何知名的训练框架进行训练,并导出到 ONNX 格式。

请注意,下面提供的代码使用了 Java 10 及更高版本中可用的语法。 Java 8 语法类似,但更冗长。

要启动评分会话,首先创建 OrtEnvironment,然后使用 OrtSession 类打开会话,并将模型的文件路径作为参数传入。

    var env = OrtEnvironment.getEnvironment();
    var session = env.createSession("model.onnx",new OrtSession.SessionOptions());

创建会话后,您可以使用 OrtSession 对象的 run 方法执行查询。 目前,我们支持 OnnxTensor 输入,模型可以生成 OnnxTensorOnnxSequenceOnnxMap 输出。 后两者在对 scikit-learn 等框架生成的模型进行评分时更常见。

run 调用需要一个 Map<String,OnnxTensor>,其中键与模型中存储的输入节点名称匹配。 可以通过在实例化的会话上调用 session.getInputNames()session.getInputInfo() 来查看这些名称。 run 调用生成一个 Result 对象,其中包含一个表示输出的 Map<String,OnnxValue>Result 对象是 AutoCloseable,可以在 try-with-resources 语句中使用,以防止引用泄漏。 一旦 Result 对象关闭,它的所有子 OnnxValue 也都会关闭。

    OnnxTensor t1,t2;
    var inputs = Map.of("name1",t1,"name2",t2);
    try (var results = session.run(inputs)) {
        // manipulate the results
    }

您可以通过多种方式将输入数据加载到 OnnxTensor 对象中。 最有效的方法是使用 java.nio.Buffer,但也可以使用多维数组。 如果使用数组构造,则数组不得是不规则的。

    FloatBuffer sourceData;  // assume your data is loaded into a FloatBuffer
    long[] dimensions;       // and the dimensions of the input are stored here
    var tensorFromBuffer = OnnxTensor.createTensor(env,sourceData,dimensions);

    float[][] sourceArray = new float[28][28];  // assume your data is loaded into a float array 
    var tensorFromArray = OnnxTensor.createTensor(env,sourceArray);

这是一个完整的示例程序,它在预训练的 MNIST 模型上运行推理。

在 GPU 上或使用其他提供程序运行 (可选)

要启用其他执行提供程序(如 GPU),只需在创建 OrtSession 时打开 SessionOptions 上的相应标志即可。

    int gpuDeviceId = 0; // The GPU device ID to execute on
    var sessionOptions = new OrtSession.SessionOptions();
    sessionOptions.addCUDA(gpuDeviceId);
    var session = environment.createSession("model.onnx", sessionOptions);

执行提供程序按照它们启用的顺序进行优先级排序。