FastChat工作原理解析

  在了解FastChat如何完成大模型部署前，先了解下Huggingface提供的Transformer库。
Hugggingface提供的Transformer库

  Hugging Face 的 Transformers 库是一个用于自然语言处理（NLP）任务的 Python 库，旨在简化和加速使用预训练语言模型（如BERT、GPT-2等）的开发和应用。这个库的主要作用包括：
预训练模型的加载和使用： Transformers 库提供了易于使用的接口，允许用户加载各种预训练语言模型，如BERT、GPT-2、T5等。这些模型在大规模文本数据上进行了预训练，并可以用于各种自然语言处理任务，如文本分类、命名实体识别、文本生成等。
文本编码和解码： Transformers 库提供了文本编码和解码功能，可以将文本数据转换为模型可以理解的输入，并将生成的输出转换回文本。这对于处理不同任务的输入和输出数据非常有用。
支持多种任务： 该库支持多种自然语言处理任务，并提供了预训练模型的封装，以便用户可以轻松地在这些任务上进行微调和应用。这些任务包括文本分类、情感分析、命名实体识别、机器翻译等。
模型微调： Transformers 库允许用户对预训练模型进行微调，以适应特定的任务或领域。这使得用户可以在有限的数据集上实现高性能的自然语言处理应用。
模型交流和共享： Hugging Face 的 Transformers Hub 提供了一个平台，允许用户分享、发布和发现预训练模型和相关资源。这有助于加速 NLP 社区的发展和合作。
支持多种深度学习框架： Transformers 库支持多种深度学习框架，包括PyTorch、TensorFlow和JAX，以满足不同用户的需求。

  以通过HuggingFace提供的Tranformer加载和使用预训练大模型为例，下面的代码加载了Bert模型，首先是加载了Bert模型的BertTokennizer用户后面对输入输出新的encode和decode，接着是通过model_name来加载大模型。

# 安装 Transformers 库（如果尚未安装）
# pip install transformers
 
from transformers import BertTokenizer, BertForSequenceClassification
import torch
 
# 1. 加载预训练的BERT模型和标记器
model_name = "bert-base-uncased"  # 预训练模型的名称
tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained(model_name)
model = BertForSequenceClassification.from_pretrained(model_name)
 
# 2. 准备输入文本
text = "Hugging Face Transformers库使自然语言处理变得非常容易。"
 
# 3. 使用标记器对文本进行编码
inputs = tokenizer(text, return_tensors="pt")
 
# 4. 使用模型进行文本分类
outputs = model(**inputs)
logits = outputs.logits
 
# 5. 打印分类结果
print(logits)

  再看国内开源大模型的部署加载命令，以ChatGLM大模型为例。通过下面的代码可以看到，实际也是通过Huggingface提供的transformer库完成的模型下载和使用。即先将大模型相关信息上传到huggingface，后续任何人要下载启动大模型，就可以通过下面的两行代码完成大模型的下载和部署。

AutoTokenizer.from_pretrained 是 Hugging Face Transformers 库中的一个方法，用于从预训练模型的名称或路径加载适当的标记器（Tokenizer）。
AutoModel.from_pretrained 是 Hugging Face Transformers 库中的一个方法，用于从预训练模型的名称或路径加载适当的模型。

from transformers import AutoTokenizer, AutoModel
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("THUDM/chatglm-6b", trust_remote_code=True)
model = AutoModel.from_pretrained("THUDM/chatglm-6b", trust_remote_code=True).half().cuda()
model = model.eval()
response, history = model.chat(tokenizer, "你好", history=[])
print(response)

  查看HuggingFace上面的ChatGLM大模型上传的信息，可以看到大模型的参数文件都可以在Huggingface上查询到，具体如下图所示：

理解了前面的信息后，再来看FastChat如何完成各种开源大模型的部署，本质上就是对原来的开源模型部署命令进行了二次封装。FastChat是通过执行“python3 -m fastchat.serve.model_worker --model-path lmsys/vicuna-7b-v1.3”命令部署模型的，所以先来看一下model_worker这个文件的大致内容。

查看model_worker.py中的内容，部分内容如下图所示，可以看到在接口/v1/chat/completions里面又继续进行的请求调用。

按照调用的方法一层一层往下看，会发现model_work.py中的代码调用了controller文件中的代码。controller.py文件中的部分代码内容如下图所示：

在查看controller.py中的代码时，会发现该文件中方法调用了model_adapter.py文件中的方法,而model_adapter又调用了model_chatglm.py文件中方法。以初始化model为例子，层层往下看后，会发现最终load_model方法中的内容，和直接编写脚本load model的方式一样，具体内容如下图红框所示，红框中的内容和大模型官网本身提供的部署命令相同。

除了初始化加载启动大模型，FastChat还封装了api，如果从model_work中查看，一层层往下看，最终会看到如下的代码，下面的代码通过调用model.chat()方法与大模型交互。FastChat提供了兼容OpenAPI的接口，本质上也是进行了二次封装而已。

查看FastChat官网给出的架构图，可以知道，当有用户的请求发送过来时，首先到Gradio Server，也就是前端UI服务，再通过Controller与Worker交互。

从源代码层面来看，主要的代码集中在controller.py,model_worker.py,model_adapter.py,model_xxx.py几个文件中。

  通过上面的分析可以看到，FastChat在支持大模型部署和提供兼容OpenAPI的接口方面，主要是对原有的开源大模型进行了二次封装，让用户在通过FastChat进行大模型部署和使用时更加方便。