LLM并行处理实践:性能增强的关键技术
要点
- 掌握LLM申请中的并行处理策略
- 实施高效的批处理机制
- 构建可扩展的文档处理系统
- 优化系统性能和资源利用率
并行处理用例
在LLM应用中,并行处理特别适合:
- 批量文档处理
- 多模型并行推理
- 大规模数据分析
- 实时流处理
批处理策略设计
1. 基本架构
from typing import List, Dict, Any from dataclasses import dataclass import asyncio from langchain.chat_models import ChatOpenAI from langchain.callbacks import AsyncCallbackHandler @dataclass class BatchConfig: """Batch processing configuration""" batch_size: int = 5 max_concurrent_tasks: int = 3 timeout_seconds: int = 30 retry_attempts: int = 2 class BatchProcessor: def __init__(self, config: BatchConfig): self.config = config self.llm = ChatOpenAI( temperature=0, request_timeout=config.timeout_seconds ) self.semaphore = asyncio.Semaphore( config.max_concurrent_tasks ) async def process_batch( self, items: List[Any] ) -> List[Dict]: """Main batch processing function""" batches = self._create_batches(items) results = [] for batch in batches: batch_results = await self._process_batch_with_semaphore( batch ) results.extend(batch_results) return results
2. 异步处理实现
class AsyncBatchProcessor(BatchProcessor): async def _process_single_item( self, item: Any ) -> Dict: """Process single item""" async with self.semaphore: for attempt in range(self.config.retry_attempts): try: return await self._execute_processing(item) except Exception as e: if attempt == self.config.retry_attempts - 1: return self._create_error_response(item, e) await asyncio.sleep(2 ** attempt) async def _execute_processing( self, item: Any ) -> Dict: """Execute specific processing logic""" task = asyncio.create_task( self.llm.agenerate([item]) ) try: result = await asyncio.wait_for( task, timeout=self.config.timeout_seconds ) return { "status": "success", "input": item, "result": result } except asyncio.TimeoutError: task.cancel() raise
真实案例:批量文档处理系统
1. 系统架构
class DocumentBatchProcessor: def __init__(self): self.config = BatchConfig( batch_size=10, max_concurrent_tasks=5 ) self.processor = AsyncBatchProcessor(self.config) self.results_manager = ResultsManager() async def process_documents( self, documents: List[str] ) -> Dict: """Process document batches""" try: preprocessed = await self._preprocess_documents( documents ) results = await self.processor.process_batch( preprocessed ) return await self.results_manager.merge_results( results ) except Exception as e: return self._handle_batch_error(e, documents)
2. 资源控制机制
class ResourceController: def __init__(self): self.token_limit = 4096 self.request_limit = 100 self._request_count = 0 self._token_count = 0 self._reset_time = None async def check_limits(self) -> bool: """Check resource limits""" await self._update_counters() return ( self._request_count < self.request_limit and self._token_count < self.token_limit ) async def track_usage( self, tokens_used: int ): """Track resource usage""" self._token_count += tokens_used self._request_count += 1 async def wait_if_needed(self): """Wait for resource release if necessary""" if not await self.check_limits(): wait_time = self._calculate_wait_time() await asyncio.sleep(wait_time)
3. 结果合并策略
class ResultsManager: def __init__(self): self.merge_strategies = { "text": self._merge_text_results, "embeddings": self._merge_embedding_results, "classifications": self._merge_classification_results } async def merge_results( self, results: List[Dict] ) -> Dict: """Merge processing results""" merged = { "success_count": 0, "error_count": 0, "results": [] } for result in results: if result["status"] == "success": merged["success_count"] += 1 merged["results"].append( await self._process_result(result) ) else: merged["error_count"] += 1 return merged
性能优化指南
1. 内存管理
class MemoryManager: def __init__(self, max_memory_mb: int = 1024): self.max_memory = max_memory_mb * 1024 * 1024 self.current_usage = 0 async def monitor_memory(self): """Monitor memory usage""" import psutil process = psutil.Process() memory_info = process.memory_info() if memory_info.rss > self.max_memory: await self._trigger_memory_cleanup() async def _trigger_memory_cleanup(self): """Trigger memory cleanup""" import gc gc.collect()
2. 性能监控
class PerformanceMonitor: def __init__(self): self.metrics = { "processing_times": [], "error_rates": [], "throughput": [] } async def record_metrics( self, batch_size: int, duration: float, errors: int ): """Record performance metrics""" self.metrics["processing_times"].append(duration) self.metrics["error_rates"].append(errors / batch_size) self.metrics["throughput"].append( batch_size / duration )
最佳实践
-
批处理优化
- 根据系统资源动态调整批量大小
- 实施智能重试机制
- 监控和优化内存使用情况
-
并发控制
- 使用信号量限制并发
- 实施请求速率限制
- 设置合理的超时值
-
错误处理
- 实施分层错误处理
- 记录详细的错误信息
- 提供优雅的降级选项
性能调整点
-
系统级
- 监控系统资源使用情况
- 优化内存管理
- 实施负载平衡
-
应用级别
- 优化批处理策略
- 调整并发参数
- 实施缓存机制
概括
并行处理对于构建高性能 LLM 应用程序至关重要。要点:
- 设计高效的批处理策略
- 实施强大的资源管理
- 监控和优化系统性能
- 优雅地处理错误
以上是LLM并行处理实践:性能增强的关键技术的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

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