安装 TensorFlow for Java

2023年4月1日 215次阅读 来源: LeviDing

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TensorFlow 为 Java 程序提供了 API 。这些 API 是在 Java 应用中专门用来加载和执行 Python 创建的模型的。这个教程解释了如何安装并在应用中使用 TensorFlow for Java 。

警告： TensorFlow 的 Java API 不 包含在 TensorFlow 中。 API 稳定性保证

支持平台

TensorFlow for Java 支持在以下操作系统中运行：

  • Linux
  • Mac OS X
  • Windows
  • Android

Android 上的安装说明在单独的 Android TensorFlow 支持页 中。在安装完成后，请查看这个 Android 上 TensorFlow 的 完整示例。

在 Maven 项目中使用 TensorFlow

如果你的项目使用了 Apache Maven，为了使用 TensorFlow Java API ， 在项目的 pom.xml 中加入以下内容即可：

<dependency>
  <groupId>org.tensorflow</groupId>
  <artifactId>tensorflow</artifactId>
  <version>1.4.0-rc0</version>
</dependency>

示例

例如，这些步骤将创建一个使用 TensorFlow 的 Maven 项目：

  1. 创建项目的 pom.xml：
    <project>
         <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
         <groupId>org.myorg</groupId>
         <artifactId>hellotf</artifactId>
         <version>1.0-SNAPSHOT</version>
         <properties>
           <exec.mainClass>HelloTF</exec.mainClass>
           <!-- 这个样例代码至少需要 JDK 1.7 。 -->
           <!-- maven 编译器插件默认为一个更低的版本 -->
           <maven.compiler.source>1.7</maven.compiler.source>
           <maven.compiler.target>1.7</maven.compiler.target>
         </properties>
         <dependencies>
           <dependency>
             <groupId>org.tensorflow</groupId>
             <artifactId>tensorflow</artifactId>
             <version>1.4.0-rc0</version>
           </dependency>
         </dependencies>
     </project>
  1. 创建源文件（src/main/java/HelloTF.java）：
   import org.tensorflow.Graph;
    import org.tensorflow.Session;
    import org.tensorflow.Tensor;
    import org.tensorflow.TensorFlow;

    public class HelloTF {
      public static void main(String[] args) throws Exception {
        try (Graph g = new Graph()) {
          final String value = "Hello from " + TensorFlow.version();

          // 使用一个简单操作、一个名为 "MyConst" 的常数和一个值 "value" 来构建计算图。
          try (Tensor t = Tensor.create(value.getBytes("UTF-8"))) {
            // Java API 目前还不包含足够方便的函数来执行“加”操作。
            g.opBuilder("Const", "MyConst").setAttr("dtype", t.dataType()).setAttr("value", t).build();
          }

          // 在一个 Session 中执行 "MyConst" 操作。
          try (Session s = new Session(g);
               Tensor output = s.runner().fetch("MyConst").run().get(0)) {
            System.out.println(new String(output.bytesValue(), "UTF-8"));
          }
        }
      }
    }
  1. 编译并执行：

# 使用 -q 来隐藏 mvn 工具的日志
mvn -q compile exec:java

前面的这条命令应该输出 Hello from version 。 如果成功输出，那么你就已经成功地安装了 TensorFlow for Java 并且可以在Maven 项目中使用它。如果没有成功，请前往 Stack Overflow 搜索可能的解决方案。你可以跳过阅读本文档的其余部分。

在 JDK 下使用 TensorFlow

这一节将介绍如何使用 JDK 安装得到的 java 和 javac 命令来使用 TensorFlow。 如果你的项目中使用了 Apache Maven，请参考使用上一节更简单的安装方法。

在 Linux 或 Mac OS 上安装

采取以下步骤在 Linux 或 Mac OS 上安装 TensorFlow for Java：

  1. 下载 libtensorflow.jar， 它是 TensorFlow Java Archive (JAR)。
  2. 决定你要只在 CPU 上运行 TensorFlow for Java 还是要在 GPU 的协助下运行。为了帮助您决定，请阅读以下指南中标题为“决定要安装哪个 TensorFlow”的部分：
  • @{$install_linux#determine_which_tensorflow_to_install$在 Linux 上安装 TensorFlow}
  • @{$install_mac#determine_which_tensorflow_to_install$在 Mac OS 上 安装 TensorFlow}
  1. 通过运行以下 shell 命令，下载并提取相应的 Java Native Interface（JNI）文件，来为你的操作系统和处理器提供支持：
    TF_TYPE="cpu" # 默认处理器是 CPU 。如果你想要使用 GPU ，就将它设置成 "gpu" 。
     OS=$(uname -s | tr '[:upper:]' '[:lower:]')
     mkdir -p ./jni
     curl -L \
       "https://storage.googleapis.com/tensorflow/libtensorflow/libtensorflow_jni-${TF_TYPE}-${OS}-x86_64-1.4.0-rc0.tar.gz" |
       tar -xz -C ./jni

在 Windows 上安装

用如下几步在 Windows 上安装 TensorFlow for Java ：

  1. 下载 libtensorflow.jar， 它是 TensorFlow Java Archive (JAR)。
  2. 下载适合 Windows 上的 TensorFlow for Java 的 Java Native Interface (JNI) 文件。
  3. 解压此 .zip 文件。

验证安装

安装 TensorFlow for Java 后，在 HelloTF.java 文件中输入以下代码来验证安装：

import org.tensorflow.Graph;
import org.tensorflow.Session;
import org.tensorflow.Tensor;
import org.tensorflow.TensorFlow;

public class HelloTF {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    try (Graph g = new Graph()) {
      final String value = "Hello from " + TensorFlow.version();

      // 使用一个简单操作、一个名为 "MyConst" 的常数和一个值 "value" 来构建计算图。
      try (Tensor t = Tensor.create(value.getBytes("UTF-8"))) {
        // Java API 目前还不包含足够方便的函数来执行“加”操作。
        g.opBuilder("Const", "MyConst").setAttr("dtype", t.dataType()).setAttr("value", t).build();
      }

      // 在一个 Session 中执行 "MyConst" 操作。
      try (Session s = new Session(g);
           Tensor output = s.runner().fetch("MyConst").run().get(0)) {
        System.out.println(new String(output.bytesValue(), "UTF-8"));
      }
    }
  }
}

并使用以下命令来编译并运行 HelloTF.java 。

编译

在编译一个使用 TensorFlow 的 Java 程序时，下载的 .jar 文件必须在你的 classpath 中。例如，你可以通过使用类似如下的指令，使用编译标志 -cp 将下载的 .jar 文件包含在你的 classpath 中：

javac -cp libtensorflow-1.4.0-rc0.jar HelloTF.java

运行

要运行依赖 TensorFlow 的 Java 程序，保证下面的 两个文件对于 JVM 来说可用：

  • 下载好的 .jar 文件
  • 提取出的 JNI 库

例如，使用以下命令命令在 Linux 和 Mac OS X 上运行 HelloTF 程序：

java -cp libtensorflow-1.4.0-rc0.jar:. -Djava.library.path=./jni HelloTF

使用以下命令在 Windows 上运行 HelloTF 程序：

java -cp libtensorflow-1.4.0-rc0.jar;. -Djava.library.path=jni HelloTF

如果程序打印出 Hello from version，说明你已经成功地安装了 TensorFlow for Java 并且可以使用 API 了。 如果程序输出了其他内容，请查阅 Stack Overflow 以寻找解决方案。

高级示例

有关更复杂的示例，请参考 LabelImage.java，它可以识别图像中的物体。

从源代码构建

TensorFlow 是开源的。你可以根据这个 单独的文档 中的指示从源代码编译 TensorFlow for Java。

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    原文作者：LeviDing
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