100天搞定机器学习 番外:使用FastAPI构建机器学习API

简介: 100天搞定机器学习 番外:使用FastAPI构建机器学习API

FastAPI


FastAPI 是一个高性能 Web 框架,用于构建 API。


640.png


FastAPI 建立在 StarlettePydantic 之上。


  • Starlette:轻量级的 ASGI 框架和工具包,用来构建高性能的 asyncio 服务
  • Pydantic:Python中用于数据接口schema定义与检查的库。通过它,可以更为规范地定义和使用数据接口。


想要深入学习这两个库,可以移步对应官方文档


https://pydantic-docs.helpmanual.io/

https://www.starlette.io/


实际应用中,FastAPI 需要与Uvicorn一起使用,Uvicorn主要用于加载和提供应用程序的服务器。


FastAPI和Uvicorn的使用方法


使用之前先安装


pip install fastapi
pip install uvicorn


看一个小例子,感受一下FastAPI 多方便,多简单:


from typing import Optional
from fastapi import FastAPI
import uvicorn
#创建FastAPI实例
app = FastAPI()
#创建访问路径
@app.get("/")
def read_root():#定义根目录方法
    return {"message": "Hello World"}#返回响应信息
#定义方法,处理请求
@app.get("/items/{item_id}")
async def read_item(item_id: int):
    return {"item_id": item_id}
#运行
if __name__ == '__main__':
    uvicorn.run(app, host="127.0.0.1", port=8000)


uvicron服务器运行之后可以尝试访问


http://127.0.0.1:8000/items/666,返回:


640.png


也可进在文档中调试


打开交互文档(Swagger UI)http://127.0.0.1:8000/docs


也可以访问API文档(ReDoc)http://127.0.0.1:8080/redoc


640.png


FastAPI部署机器学习模型


第一步:准备模型


import numpy as np
import os
from sklearn.linear_model import LogisticRegression
from sklearn.pipeline import Pipeline
import joblib
from sklearn import datasets
def main():
    clf = LogisticRegression()
    p = Pipeline([('clf', clf)])
    print('Training model...')
    p.fit(X, y)
    print('Model trained!')
    filename_p = 'IrisClassifier.pkl'
    print('Saving model in %s' % filename_p)
    joblib.dump(p, filename_p)
    print('Model saved!')
if __name__ == "__main__":
    print('Loading iris data set...')
    iris = datasets.load_iris()
    X, y = iris.data, iris.target
    print('Dataset loaded!')
    main()


第二步:创建FastAPI实例


import uvicorn
from fastapi import FastAPI 
import joblib
from os.path import dirname, join, realpath
from typing import List
app = FastAPI(
    title="Iris Prediction Model API",
    description="A simple API that use LogisticRegression model to predict the Iris species",
    version="0.1",
)
# load  model
with open(
    join(dirname(realpath(__file__)), "models/IrisClassifier.pkl"), "rb"
) as f:
    model = joblib.load(f)
def data_clean(str):
    arr = str.split(',')
    arr = list(map(float,arr))
    return arr
# Create Prediction Endpoint
@app.get("/predict-result")
def predict_iris(request):
    # perform prediction
    request = data_clean(request)
    prediction = model.predict([request])
    output = int(prediction[0])
    probas = model.predict_proba([request])
    output_probability = "{:.2f}".format(float(probas[:, output]))
    # output dictionary
    species = {0: "Setosa", 1: "Versicolour", 2:"Virginica"}
    # show results
    result = {"prediction": species[output], "Probability": output_probability}
    return result
if __name__ == '__main__':
    uvicorn.run(app, host="127.0.0.1", port=8001)


第三步:传入参数


我们用模型预测属性为以下值时Iris应该属于哪一类,并输出预测概率。


sepal_length=7.233
sepal_width=4.652
petal_length=7.39
petal_width=0.324

打开网址,传入参数


http://127.0.0.1:8001/predict-result?request=7.233%2C4.652%2C7.39%2C0.324


640.png

bingo!

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