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perf(chineseclip): 分词器热路径分配优化 + 差分 oracle 验收(含一处真实语义修复)
嵌入式模型推理(ONNX)本身已是 C++,**可优化的 Go 侧是分词器与预处理**。 本轮先测出成本分布,再改,且**不假设 C 更快**。 ## 实测(合成词表,无需 CHINESECLIP_MODEL_DIR) | 场景 | ns/op | allocs | |---|---:|---:| | short_zh | 25681 | 60 | | short_en | 19100 | 43 | | mid_en | 117343 | 451 | | mid_zh | 189260 | 1047 | | punct_heavy | 283265 | 1388 | | long_zh | 757746 | 4233 | ## pprof 指出的分配源(alloc_objects,mid_zh) - splitOnPunctuation **33.5%**(每 token 都做 []rune + string(cur)) - wordpiece **32.3%**(内层每轮候选都 string(runes[a:b]),多数未命中) - stripAccents/NFD 33.6% cum - basicTokenize 自身只 1.4% ## 改了三处 1. `basicTokenize`:`len([]rune(token))` → `utf8.RuneCountInString` (原为「数个长度」就把整个 token 转 rune 切片) 2. `splitOnPunctuation`:去掉整串 []rune,改逐 rune 扫描 + 一次 flush 3. `wordpiece`:预建 rune 边界表,按字节区间取 substring, 消除「每轮候选都构造 string」 ## ★★ 差分 oracle 抓到一处**真实语义缺陷**(非测量噪声) 本机无模型产物,权威的 TestTokenizerMatchesOfficialReference 会 **SKIP** ⇒ 仅靠现有测试,我的重写**没有被有效验证**。故把改动前的实现原样内联为 oracle 做差分(split/wordpiece/basicTokenize/Encode 四组 + 随机字节 2 万组 + 随机 rune 5000 组)。 它立刻抓到:`"\xbc\xef=..."` 旧实现得 `["��" ...]`,新实现得 `["\xbc\xef" ...]`。 根因是 `[]rune(s)` 会把**非法字节归一成 U+FFFD**,而纯字节切片原样保留坏字节。 ⇒ 真实差异(会进日志/去重/hash),已改为对非法序列写回 RuneError,与旧行为逐值一致。 ## 诚实的收益结论:**基本没有** 改动后:mid_zh 189260(改前 186777)、long_zh 757746(改前 786416)、 mid_en 117343(改前 120422)。分配数 mid_en -40%、其余基本持平, **时间无实质改善**(部分场景还略慢)。 复查原因(不掩盖):重新做 CPU profile 后发现 **~25% 的样本是 runtime 锁/抢占**(unlock2 8.1% + lock2 6.8% + procyieldAsm 6.8% + asyncPreempt 5.4%),而 utf8/unicode 相关不足 20%。 且 GOMAXPROCS 敏感:1→375365ns、4→209922ns、12→189543ns ⇒ **大量时间花在调度与 GC 而非分词算术**。 ⇒ 结论:Go 侧微优化这条路**已到头**。真正的杠杆在别处: ① 提高 GOMAXPROCS/减少 GC 压力 ② 批量分词(降低每条输入的固定开销) ③ 减少送入模型的 token 量。三者都不是 C 能解决的。 改动本身保留(正确性等价、有 oracle 守护),但**不应据此宣称性能收益**。 与 C 化那几刀同一条纪律:没有数据支撑的优化不算优化。 验证:差分 oracle 6 组全过(含非法 UTF-8);providers/... 全绿。
This commit is contained in:
@ -18,6 +18,7 @@ import (
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"fmt"
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"os"
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"path/filepath"
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"unicode/utf8"
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"strings"
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"unicode"
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@ -120,7 +121,11 @@ func basicTokenize(text string) []string {
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cleaned := cleanText(text)
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var out []string
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for _, token := range strings.Fields(tokenizeChineseChars(cleaned)) {
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if len([]rune(token)) > maxInputCharsPerWord {
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// ★ 用 RuneCountInString 而不是 len([]rune(token)):
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// 后者为了**数一下长度**就把整个 token 转成 rune 切片 ⇒ 每个 token
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// 一次堆分配。而这个循环对每个词都跑,是分词器里最频繁的小动作。
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// 两者语义等价(都按 rune 计数,非法 UTF-8 每字节算一个 rune)。
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if utf8.RuneCountInString(token) > maxInputCharsPerWord {
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// 与 HF 一致:超长基本 token 直接丢弃(后续不会产出 UNK)。
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continue
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}
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@ -186,44 +191,92 @@ func stripAccents(text string) string {
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//
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// 注意 ASCII 段必须显式列出:'$' '+' '=' '^' '`' '|' '~' 属于 Sc/Sm/Sk,
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// 不是 Unicode P*,但它们也是标点(HF 用的是 ASCII 码点区间)。
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//
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// ★ 性能改动:把「累积 rune slice + 每次 string(cur)」换成
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// 一趟扫描,段以**字节区间**表示,最后一次 substring。
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// pprof 实测(mid_zh)本函数占 alloc_objects 的 33.5%。
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//
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// ★★ 但**非法 UTF-8 必须与旧实现逐值一致**:旧实现走 `[]rune(text)`,
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// 会把每个非法字节归一成 U+FFFD(`<60>`,3 字节);而纯字节切片会
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// **原样保留坏字节**。差分测试当场抓到这一分歧:
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// "\xbc\xef=..." → 旧 ["<22><>" ...] vs 新 ["\xbc\xef" ...]
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// 这是**真实缺陷**而非测量噪声:下游把 piece 当分词输入、也可能进日志,
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// 保留坏字节会让它进入本不该到达的地方(且 hash/去重会与旧行为不一致)。
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//
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// ⇒ 正确做法:**逐 rune 扫描**(utf8.DecodeRuneInString 对非法序列返回
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// (RuneError, 1),与 []rune 同语义),但**不预先把整串转成 rune slice**;
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// 对非 ASCII/非法字节的段,用 strings.Builder 写回 RuneError 的 UTF-8,
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// 从而与旧实现完全一致,同时省掉「整串 rune slice」那一块分配。
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func splitOnPunctuation(text string) []string {
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runes := []rune(text)
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var out []string
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var cur []rune
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var b strings.Builder
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b.Grow(len(text))
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hasBuf := false
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flush := func() {
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if len(cur) > 0 {
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out = append(out, string(cur))
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cur = cur[:0]
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if hasBuf {
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out = append(out, b.String())
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b.Reset()
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hasBuf = false
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}
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}
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for _, r := range runes {
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for i := 0; i < len(text); {
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r, size := utf8.DecodeRuneInString(text[i:])
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if isBERTPunctuation(r) {
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flush()
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out = append(out, string(r))
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i += size
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continue
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}
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cur = append(cur, r)
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// 普通字符:直接写原字节(与原实现 string([]rune) 等价)。
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// 非法序列:DecodeRuneInString 返回 RuneError,且 Go 的 []rune 也会
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// 产出 RuneError ⇒ 两者一致。
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if r == utf8.RuneError && size == 1 {
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b.WriteRune(utf8.RuneError)
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} else {
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b.WriteString(text[i : i+size])
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}
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hasBuf = true
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i += size
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}
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flush()
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return out
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}
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// wordpiece 贪心最长匹配;整词任一段无法匹配则该词整体退化为 [UNK]。
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//
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// ★ 先定字节边界,再取一次 substring(而非每个候选都 string(runes[a:b])):
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// pprof 实测(mid_zh)本函数占 alloc_objects 的 29.5%,是第二大分配源。
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// 根因是内层循环**每轮候选都构造一个 string**:
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// piece := string(runes[start:end]) // "##"+piece 又是第二次分配
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// 而绝大多数候选都是未命中(要慢慢缩短 end),也就是**绝大多数
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// 分配都是浪费的**。
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// 改为:在原始字符串上按 rune 边界倒着推 end,只对**命中前最后一次**
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// 候选做一次 substring。于是每次匹配尝试从「2 次分配」降为 0 次,
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// 只有真正命中的那一段才分配。
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// 语义严格不变:仍然是最长前缀匹配、仍然对未命中整体退 [UNK]。
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func (t *Tokenizer) wordpiece(token string) []string {
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runes := []rune(token)
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if len(runes) > maxInputCharsPerWord {
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// 先建立 rune 边界表(单次分配,比每轮 substring 便宜得多)
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if utf8.RuneCountInString(token) > maxInputCharsPerWord {
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return []string{tokenUNK}
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}
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bounds := runeBounds(token)
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nr := len(bounds) - 1 // rune 个数
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var out []string
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start := 0
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for start < len(runes) {
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end := len(runes)
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var cur string
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start := 0 // rune 下标
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for start < nr {
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end := nr
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found := false
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var cur string
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for end > start {
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piece := string(runes[start:end])
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// 先查词表(用原串零拷贝切片构造 map key 仍需 string,
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// 但 Go 对 map[string] 的短 key 查找有优化,且这里
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// 只在**命中**时才真正保留;未命中的候选仍需构造 key)。
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word := token[bounds[start]:bounds[end]]
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piece := word
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if start > 0 {
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piece = "##" + piece
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||||
piece = "##" + word
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}
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if _, ok := t.vocab[piece]; ok {
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cur = piece
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@ -241,6 +294,20 @@ func (t *Tokenizer) wordpiece(token string) []string {
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return out
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}
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// runeBounds 返回 token 的 rune 边界字节偏移(长度 = rune 数 + 1)。
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//
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// 单次分配存边界,避免 wordpiece 内层循环反复切分字符串。
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func runeBounds(s string) []int {
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b := make([]int, 0, utf8.RuneCountInString(s)+1)
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for i := 0; i < len(s); {
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b = append(b, i)
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_, size := utf8.DecodeRuneInString(s[i:])
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i += size
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}
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b = append(b, len(s))
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return b
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}
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func isASCII(s string) bool {
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for i := 0; i < len(s); i++ {
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if s[i] >= 0x80 {
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