共计 3806 个字符，预计需要花费 10 分钟才能阅读完成。
背景介绍
最近从tensorflow 1.x迁移到tensorflow 2.x，在迁移过程中遇到了很多坑，最终也顺利迁移。很多迁移资料网上都可以查到，但有些特性是2.x中独有的，网上包括官方给的教程资料也解决不了遇到的问题，所以将此次过程中有价值的信息分享给大家。
主要介绍
- 1.x到2.x迁移的常规流程
- 遇到的问题以及解决方法
tf.contrib.predictor.from_saved_model(model_path)在2.x中无法使用@tf.function在训练、预测、导出模型的过程中应该怎么使用
1.x到2.x迁移的常规流程
tensorflow官方教程上有写这个步骤，我这里简单说一下。
1、tensorflow中保留了v1的核心模块，在旧代码中加入以下代码，即可使用1.x的模式，继续使用tensorflow
import tensorflow.compat.v1 as tf
tf.disable_v2_behavior()
2、将其中涉及到的核心模块的api改成1.x版本
例如1.x中的tf.Session改写为tf.compat.v1.Session，旧代码中无法应用的模块首先考虑将tf.xxx改成tf.compat.v1.xxx看是否能成功引用
3、1.x中tf.contrib模块已经被弃用了，改用了扩展包，其中扩展包可查看 TF Addons and TF-Slim，这里面的扩展包需要自己去网上查，例如1.x中tensorflow.contrib.crf变成了tensorflow_addons.text.crf，还有许多方法和模块在2.x中完全弃用了的，比如后面要讲的tf.contrib.predictor.from_saved_model
4、后续按照官方流程说的，还需要将forward passes改成eager模式，也是2.x的独特之处，但是我觉得如果只是为了让老代码能跑的起来，以上三步差不多就结束了，代码还是能按照1.x的模式跑起来。如果非要用eager模式，就不如直接用2.x的方式重写一遍来得简单。
SaveModel
在讲遇到的问题前，首先讲一下SaveModel的模式，tensorflow提供了多种方式保存、加载模型，比如训练阶段的ckpt的方式，模型只保存训练好的参数，模型结构还是需要在代码中定义，但是在生产环境或者用于模型分享，更推荐用SaveModel方式保存pb模型，模型中既保存了模型结构也保存了模型的参数，这样分享给别人，直接加载即可使用。
问题一 tf.contrib.predictor.from_saved_model(model_path)无法使用
使用SaveModel方式保存的模型，在1.x中，可以直接用from_saved_model执行模型，但是2.x中根本找不到这个方法，本来以为这个方法移到了其他扩展包里面，在网上找了很多地方都没有找到有这个方法的替代。
看了下其他网友的解决方案，都没有解决我的问题。我的老代码如下：
class Model(object):
def __init__(self, model_index, model_path):
self.model_index = model_index
self.predict_func = tf.contrib.predictor.from_saved_model(model_path)
def Run(self, feature):
prediction = self.predict_func({
"label_ids": [feature.label_ids][0],
"input_ids": [feature.input_ids],
"input_mask": [feature.input_mask],
"segment_ids": [feature.segment_ids],
})
return prediction
在1.x中，加载的代码直接可以进行预测。以下是2.x可以加载模型的代码：
class Model(object):
def __init__(self, model_index, model_path):
self.model_index = model_index
self.predict_func = tf.saved_model.load(model_path)
def Run(self, feature):
input_dict = {
"label_ids": tf.convert_to_tensor([feature.label_ids][0]),
"input_ids": tf.convert_to_tensor([feature.input_ids]),
"input_mask": tf.convert_to_tensor([feature.input_mask]),
"segment_ids": tf.convert_to_tensor([feature.segment_ids]),
}
prediction = self.predict_func.signatures['serving_default'](**input_dict)
return prediction
很多网上找到的代码直接执行self.predict_func(input_dict)是会报错的，pd模型中，会有多个签名，每个签名代表着不同的方法，如果不指定签名，是无法进行调用的。如果在导出时未进行显式地指定signature，则其密钥默认为serving_default。
@tf.function在训练、预测、导出模型的过程中应该怎么使用
tf.function这个在2.x中是个非常重要的装饰器函数，可以把Python风格的代码转为效率更好的Tensorflow计算图，这里有篇文章介绍得非常好，解剖tf.function的使用，我这儿着重介绍实际使用过程中应该怎么使用。
tf.funciton既然可以提高计算效率，那么在训练过程中，应该加在call(self, input)函数上面，亲测比不加的时候，训练效率会高很多。
但是如果在预测过程中，也加上的话，会发现多预测几次，控制台会提示一下信息
WARNING:tensorflow:5 out of the last 8 calls to <function NerModel.call at 0x1300295e0> triggered tf.function retracing. Tracing is expensive and the excessive number of tracings could be due to (1) creating @tf.function repeatedly in a loop, (2) passing tensors with different shapes, (3) passing Python objects instead of tensors. For (1), please define your @tf.function outside of the loop. For (2), @tf.function has reduce_retracing=True option that can avoid unnecessary retracing. For (3), please refer to https://www.tensorflow.org/guide/function#controlling_retracing and https://www.tensorflow.org/api_docs/python/tf/function for more details.
在在预测过程，输入如果是可变长度，那么会提示这个，看提示信息应该知道，Tracing is expensive，tf.function函数的入参尽量符合一下规则：
1、入参尽量是Tensor类型
2、入参的shape在每个step保持一致
3、使用@tf.function(experimental_relax_shapes = True)选项，该选项可放宽参数形状，从而避免不必要的跟踪
那这边推荐在预测过程中，注释掉tf.function
在训练过程中开启
那在导出过程中，如果直接使用tf.saved_model.save(model, configs.model_path)是无法导出模型的，导出的模型为空的模型文件。
在导出模型的过程中，需要指定函数的输入，可以在@tf.function(input_signature=[tf.TensorSpec(shape=[1, None], dtype=tf.int32, name='inputs'])中指定，也可以在导出模型的时候指定。
tf.saved_model.save(model, configs.model_path,
signatures=model.call.get_concrete_function(
tf.TensorSpec(shape=[1, None], dtype=tf.int32)))
这里需要说明的是，通常情况下，训练过程的输入是一个batch的输入，因此输入的维度一般是[batchSize, max_length]，但是在导出的时候，就得注意输入应该是[1, max_length]，不然在加载模型之后，预测过程也需要匹配[batchSize, max_length]才能正确地执行预测过程。
