
Java深度学习库Deep Java Library (DJL)的使用
虽然 Spring 官方还没有正式发布 Spring AI 模块,但通过结合现有的 Spring 生态系统和 DJL,我们可以轻松地将机器学习功能集成到 Spring 应用程序中。Deep Java Library (DJL) 是一个用于深度学习的Java库,它提供了丰富的API和工具,使得在Java项目中使用深度学习模型变得更加简单。下面是一个示例,展示如何在一个 Spring Boot 应用程
Deep Java Library (DJL) 是一个用于深度学习的Java库,它提供了丰富的API和工具,使得在Java项目中使用深度学习模型变得更加简单。下面我将通过一个具体的例子来展示如何在项目中使用DJL。
示例项目:图像分类
下面是一个示例,展示如何在一个 Spring Boot 应用程序中使用 Deep Java Library (DJL) 进行图像分类。我们将创建一个简单的 REST API,接收图像文件并返回分类结果。
1. 创建 Spring Boot 项目
首先,使用 Spring Initializr 创建一个新的 Spring Boot 项目。选择以下依赖项:
Spring Web
Spring Boot DevTools
2. 添加 DJL 依赖
在 pom.xml 文件中添加 DJL 的依赖项。
<dependencies>
<!-- Spring Web -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- Spring Boot DevTools -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
<scope>runtime</scope>
<optional>true</optional>
</dependency>
<!-- DJL API -->
<dependency>
<groupId>ai.djl</groupId>
<artifactId>api</artifactId>
<version>0.19.0</version>
</dependency>
<!-- PyTorch Engine -->
<dependency>
<groupId>ai.djl.pytorch</groupId>
<artifactId>pytorch-engine</artifactId>
<version>0.19.0</version>
</dependency>
<!-- NDArray for tensor operations -->
<dependency>
<groupId>ai.djl.ndarray</groupId>
<artifactId>ndarray</artifactId>
<version>0.19.0</version>
</dependency>
<!-- Image processing -->
<dependency>
<groupId>ai.djl.basicmodelzoo</groupId>
<artifactId>basic-model-zoo</artifactId>
<version>0.19.0</version>
</dependency>
<!-- Native libraries for PyTorch -->
<dependency>
<groupId>ai.djl.pytorch</groupId>
<artifactId>pytorch-native-auto</artifactId>
<version>1.10.0</version>
</dependency>
</dependencies>
3. 创建图像分类服务
创建一个服务类来处理图像分类逻辑
import ai.djl.Model;
import ai.djl.inference.Predictor;
import ai.djl.modality.cv.Image;
import ai.djl.modality.cv.ImageFactory;
import ai.djl.modality.cv.transform.Resize;
import ai.djl.modality.cv.transform.ToTensor;
import ai.djl.repository.zoo.Criteria;
import ai.djl.repository.zoo.ZooModel;
import ai.djl.translate.Pipeline;
import ai.djl.translate.TranslateException;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;
import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.StandardCopyOption;
@Service
public class ImageClassificationService {
private final Model model;
public ImageClassificationService() throws IOException {
// 定义模型的准则
Criteria<Image, String> criteria = Criteria.builder()
.setTypes(Image.class, String.class)
.optApplication(ai.djl.modality.cv.Application.IMAGE_CLASSIFICATION)
.optModelName("resnet18_v1")
.optEngine("PyTorch")
.optProgress(new ProgressBar())
.build();
// 加载模型
model = criteria.loadModel();
}
public String classifyImage(MultipartFile file) throws IOException, TranslateException {
// 将文件保存到临时位置
Path tempFile = Files.createTempFile("image", ".jpg");
Files.copy(file.getInputStream(), tempFile, StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);
// 加载图像
Image img = ImageFactory.getInstance().fromFile(tempFile);
// 预处理图像
Pipeline pipeline = new Pipeline();
pipeline.add(new Resize(224, 224));
pipeline.add(new ToTensor());
// 创建预测器
try (Predictor<Image, String> predictor = model.newPredictor()) {
// 进行预测
String result = predictor.predict(img);
// 删除临时文件
Files.delete(tempFile);
return result;
}
}
}
解释代码:
Criteria: 用于定义模型的准则,包括模型的类型、应用领域、模型名称、引擎等。
ZooModel: 从模型库中加载模型。
Predictor: 用于进行预测。
ImageFactory: 用于加载图像。
Pipeline: 用于定义图像预处理步骤,如调整大小和转换为张量。
Translator: 用于定义输入和输出的转换逻辑
4. 创建控制器
创建一个控制器类来处理 HTTP 请求。
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;
import java.io.IOException;
@RestController
@RequestMapping("/api/classify")
public class ImageClassificationController {
private final ImageClassificationService imageClassificationService;
public ImageClassificationController(ImageClassificationService imageClassificationService) {
this.imageClassificationService = imageClassificationService;
}
@PostMapping
public ResponseEntity<String> classifyImage(@RequestParam("file") MultipartFile file) {
try {
String result = imageClassificationService.classifyImage(file);
return ResponseEntity.ok(result);
} catch (IOException | TranslateException e) {
return ResponseEntity.badRequest().body("Error classifying image: " + e.getMessage());
}
}
}
5. 启动应用程序
创建一个主类来启动 Spring Boot 应用程序。
POST /api/classify
Content-Type: multipart/form-data
Form Data:
file: (选择一个图像文件)
如果一切正常,你应该会收到图像的分类结果。
总结
通过以上步骤,我们展示了如何在 Spring Boot 应用程序中使用 Deep Java Library (DJL) 进行图像分类。虽然 Spring 官方还没有正式发布 Spring AI 模块,但通过结合现有的 Spring 生态系统和 DJL,我们可以轻松地将机器学习功能集成到 Spring 应用程序中。希望这个示例对你有所帮助
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