# 使用C++接口执行并发推理

[![查看源文件](https://mindspore-website.obs.cn-north-4.myhuaweicloud.com/website-images/master/resource/_static/logo_source.svg)](https://gitee.com/mindspore/docs/blob/master/docs/lite/docs/source_zh_cn/use/cloud_infer/runtime_parallel_cpp.md)

## 概述

MindSpore Lite提供多model并发推理接口[ModelParallelRunner](https://www.mindspore.cn/lite/api/zh-CN/master/api_cpp/mindspore.html#modelparallelrunner)，多model并发推理现支持Atlas 200/300/500推理产品、Atlas推理系列产品（配置Ascend310P AI 处理器）、Atlas训练系列产品、Nvidia GPU、CPU后端。

通过MindSpore导出`mindir`模型，或者由[模型转换工具](https://www.mindspore.cn/lite/docs/zh-CN/master/use/cloud_infer/converter_tool.html)转换获得`mindir`模型后，即可在Runtime中执行模型的并发推理流程。本教程介绍如何使用[C++接口](https://www.mindspore.cn/lite/api/zh-CN/master/index.html)执行多model并发推理。

使用MindSpore Lite并发推理主要包括以下步骤：

1. 创建配置项：创建多model并发推理配置项[RunnerConfig](https://www.mindspore.cn/lite/api/zh-CN/master/api_cpp/mindspore.html#runnerconfig)，用于配置多model并发。
2. 初始化：多model并发推理前的初始化。
3. 执行并发推理：使用ModelParallelRunner的Predict接口进行多Model并发推理。
4. 释放内存：无需使用MindSpore Lite并发推理框架时，需要释放自己创建的ModelParallelRunner以及相关的Tensor。

![](../images/server_inference.png)

## 准备工作

1. 以下代码样例来自于[使用C++接口执行云侧推理示例代码](https://gitee.com/mindspore/mindspore/tree/master/mindspore/lite/examples/cloud_infer/quick_start_parallel_cpp)。

2. 通过MindSpore导出MindIR模型，或者由[模型转换工具](https://www.mindspore.cn/lite/docs/zh-CN/master/use/cloud_infer/converter_tool.html)转换获得MindIR模型，并将其拷贝到`mindspore/lite/examples/cloud_infer/quick_start_parallel_cpp/model`目录，可以下载MobileNetV2模型文件[mobilenetv2.mindir](https://download.mindspore.cn/model_zoo/official/lite/quick_start/mobilenetv2.mindir)。

3. 从[官网](https://www.mindspore.cn/lite/docs/zh-CN/master/use/downloads.html)下载Ascend、Nvidia GPU、CPU三合一的MindSpore Lite云侧推理包`mindspore-lite-{version}-linux-{arch}.tar.gz`，并存放到`mindspore/lite/examples/cloud_infer/quick_start_parallel_cpp`目录。

## 创建配置项

配置项[RunnerConfig](https://www.mindspore.cn/lite/api/zh-CN/master/api_cpp/mindspore.html#runnerconfig)会保存一些并发推理所需的基本配置参数，用于指导并发model数量以及模型编译和模型执行。

下面示例代码演示了如何创建RunnerConfig，并配置并发推理的worker数量。

```cpp
// Create and init context, add CPU device info
auto context = std::make_shared<mindspore::Context>();
if (context == nullptr) {
  std::cerr << "New context failed." << std::endl;
  return -1;
}
auto &device_list = context->MutableDeviceInfo();
auto device_info = std::make_shared<mindspore::CPUDeviceInfo>();
if (device_info == nullptr) {
  std::cerr << "New CPUDeviceInfo failed." << std::endl;
  return -1;
}
device_list.push_back(device_info);

// Create model
auto model_runner = new (std::nothrow) mindspore::ModelParallelRunner();
if (model_runner == nullptr) {
  std::cerr << "New Model failed." << std::endl;
  return -1;
}
auto runner_config = std::make_shared<mindspore::RunnerConfig>();
if (runner_config == nullptr) {
  std::cerr << "runner config is nullptr." << std::endl;
  return -1;
}
runner_config->SetContext(context);
runner_config->SetWorkersNum(kNumWorkers);
```

> Context的配置方法详细见[Context](https://www.mindspore.cn/lite/docs/zh-CN/master/use/runtime_cpp.html##创建配置上下文)。
>
> 多model并发推理现阶段支持[CPUDeviceInfo](https://www.mindspore.cn/lite/api/zh-CN/master/api_cpp/mindspore.html#cpudeviceinfo)、[GPUDeviceInfo](https://www.mindspore.cn/lite/api/zh-CN/master/api_cpp/mindspore.html#gpudeviceinfo)、[AscendDeviceInfo](https://www.mindspore.cn/lite/api/zh-CN/master/api_cpp/mindspore.html#ascenddeviceinfo)几种不同的硬件后端。在设置GPU后端的时候需要先设置GPU后端再设置CPU后端，否则会报错退出。
>
> 多model并发推理不支持FP32类型数据推理，绑核只支持不绑核或者绑大核，不支持绑中核的参数设置，且不支持配置绑核列表。
>
> 针对大模型，使用model buffer进行加载编译的时候需要单独设置权重文件的路径，通过[SetConfigInfo](https://www.mindspore.cn/lite/api/zh-CN/master/api_cpp/mindspore.html#setconfiginfo)接口设置模型路径，其中`section`为`model_file`，`key`为`mindir_path`；使用model path进行加载编译的时候不需要设置其他参数，会自动读取权重参数。

## 初始化

使用MindSpore Lite执行并发推理时，ModelParallelRunner是并发推理的主入口，通过ModelParallelRunner可以初始化以及执行并发推理。采用上一步创建得到的RunnerConfig，调用ModelParallelRunner的Init接口来实现ModelParallelRunner的初始化。

```cpp
// Build model
auto build_ret = model_runner->Init(model_path, runner_config);
if (build_ret != mindspore::kSuccess) {
delete model_runner;
  std::cerr << "Build model error " << build_ret << std::endl;
  return -1;
}
```

> ModelParallelRunner的初始化，可以不设置RunnerConfig配置参数，则会使用默认参数进行多model的并发推理。

## 执行并发推理

MindSpore Lite调用ModelParallelRunner的Predict接口进行模型并发推理。

```cpp
// Model Predict
auto predict_ret = model_runner->Predict(inputs, &outputs);
if (predict_ret != mindspore::kSuccess) {
  delete model_runner;
  std::cerr << "Predict error " << predict_ret << std::endl;
  return -1;
}
```

> Predict接口的inputs和outputs，建议使用GetInputs、GetOutputs获得，用户通过SetData的方式设置数据的内存地址、以及Shape相关信息。

## 释放内存

无需使用MindSpore Lite推理框架时，需要释放已经创建的ModelParallelRunner。

```cpp
// Delete model runner.
delete model_runner;
```