DataLoader¶
- class paddle.io. DataLoader ( dataset, feed_list=None, places=None, return_list=False, batch_sampler=None, batch_size=1, shuffle=False, drop_last=False, collate_fn=None, num_workers=0, use_buffer_reader=True, use_shared_memory=True, prefetch_factor=2, timeout=0, worker_init_fn=None ) [源代码] ¶
DataLoader 返回一个迭代器,该迭代器根据 batch_sampler
给定的顺序迭代一次给定的 dataset
DataLoader 支持单进程和多进程的数据加载方式,当 num_workers
大于 0 时,将使用多进程方式异步加载数据。
DataLoader 当前支持 map-style
和 iterable-style
的数据集,map-style
的数据集可通过下标索引样本,请参考 paddle.io.Dataset
; iterable-style
数据集只能迭代式地获取样本,类似 Python 迭代器,请参考 paddle.io.IterableDataset
。
注解
当前还不支持在子进程中进行 GPU Tensor 的操作,请不要在子进程流程中使用 GPU Tensor,例如 dataset
中的预处理,collate_fn
等,numpy array
和 CPU Tensor 操作已支持。
batch_sampler
请参考 paddle.io.BatchSampler
禁用自动组 batch
在如 NLP 等任务中,用户需求自定义组 batch 的方式,不希望 DataLoader
自动组 batch, DataLoader
支持在 batch_size
和 batch_sampler
均为 None 的时候禁用自动组 batch 功能,此时需求从 dataset
中获取的数据为已经组好 batch 的数据,该数据将不做任何处理直接传到 collate_fn
或 default_collate_fn
中。
注解
当禁用自动组 batch 时,default_collate_fn
将不对输入数据做任何处理。
参数¶
dataset (Dataset) - DataLoader 从此参数给定数据集中加载数据,此参数必须是
paddle.io.Dataset
或paddle.io.IterableDataset
的一个子类实例。feed_list (list(Tensor)|tuple(Tensor),可选) - feed 变量列表,由
paddle.static.data()
创建。当return_list
为 False 时,此参数必须设置。默认值为 None。places (list(Place)|tuple(Place),可选) - 数据需要放置到的 Place 列表。在静态图和动态图模式中,此参数均必须设置。在动态图模式中,此参数列表长度必须是 1。默认值为 None。
return_list (bool,可选) - 每个设备上的数据是否以 list 形式返回。若 return_list = False,每个设备上的返回数据均是 str -> Tensor 的映射表,其中映射表的 key 是每个输入变量的名称。若 return_list = True,则每个设备上的返回数据均是 list(Tensor)。在动态图模式下,此参数必须为 True。默认值为 False。
batch_sampler (BatchSampler,可选) -
paddle.io.BatchSampler
或其子类的实例,DataLoader 通过batch_sampler
产生的 mini-batch 索引列表来dataset
中索引样本并组成 mini-batch。默认值为 None。batch_size (int|None,可选) - 每 mini-batch 中样本个数,为
batch_sampler
的替代参数,若batch_sampler
未设置,会根据batch_size
shuffle
drop_last
创建一个paddle.io.BatchSampler
。默认值为 1。shuffle (bool,可选) - 生成 mini-batch 索引列表时是否对索引打乱顺序,为
batch_sampler
的替代参数,若batch_sampler
未设置,会根据batch_size
shuffle
drop_last
创建一个paddle.io.BatchSampler
。默认值为 False。drop_last (bool,可选) - 是否丢弃因数据集样本数不能被
batch_size
整除而产生的最后一个不完整的 mini-batch,为batch_sampler
的替代参数,若batch_sampler
未设置,会根据batch_size
shuffle
drop_last
创建一个paddle.io.BatchSampler
。默认值为 False。collate_fn (callable,可选) - 通过此参数指定如何将样本列表组合为 mini-batch 数据,当
collate_fn
为 None 时,默认为将样本个字段在第 0 维上堆叠(同np.stack(..., axis=0)
)为 mini-batch 的数据。默认值为 None。num_workers (int,可选) - 用于加载数据的子进程个数,若为 0 即为不开启子进程,在主进程中进行数据加载。默认值为 0。
use_buffer_reader (bool,可选) - 是否使用缓存读取器。若
use_buffer_reader
为 True,DataLoader 会异步地预读取一定数量(默认读取下一个)的 mini-batch 的数据,可加速数据读取过程,但同时会占用少量的 CPU/GPU 存储,即一个 batch 输入数据的存储空间。默认值为 True。prefetch_factor (int,可选) - 缓存的 mini-batch 的个数。若
use_buffer_reader
为 True,DataLoader 会异步地预读取prefetch_factor
个 mini-batch。默认值为 2。use_shared_memory (bool,可选) - 是否使用共享内存来提升子进程将数据放入进程间队列的速度,该参数尽在多进程模式下有效(即
num_workers > 0
),请确认机器上有足够的共享内存空间(如 Linux 系统下/dev/shm/
目录空间大小)再设置此参数。默认为 True。timeout (int,可选) - 从子进程输出队列获取 mini-batch 数据的超时时间。默认值为 0。
worker_init_fn (callable,可选) - 子进程初始化函数,此函数会被子进程初始化时被调用,并传递
worker id
作为参数。默认值为 None。
返回¶
DataLoader,迭代 dataset
数据的迭代器,迭代器返回的数据中的每个元素都是一个 Tensor。
代码示例¶
>>> import numpy as np
>>> import paddle
>>> import paddle.nn as nn
>>> import paddle.nn.functional as F
>>> from paddle.io import Dataset, BatchSampler, DataLoader
>>> BATCH_NUM = 20
>>> BATCH_SIZE = 16
>>> EPOCH_NUM = 4
>>> IMAGE_SIZE = 784
>>> CLASS_NUM = 10
>>> # define a random dataset
>>> class RandomDataset(Dataset):
... def __init__(self, num_samples):
... self.num_samples = num_samples
...
... def __getitem__(self, idx):
... image = np.random.random([IMAGE_SIZE]).astype('float32')
... label = np.random.randint(0, CLASS_NUM - 1, (1, )).astype('int64')
... return image, label
...
... def __len__(self):
... return self.num_samples
...
>>> dataset = RandomDataset(BATCH_NUM * BATCH_SIZE)
>>> class SimpleNet(nn.Layer):
... def __init__(self):
... super().__init__()
... self.fc = nn.Linear(IMAGE_SIZE, CLASS_NUM)
...
... def forward(self, image, label=None):
... return self.fc(image)
...
>>> simple_net = SimpleNet()
>>> opt = paddle.optimizer.SGD(learning_rate=1e-3,
... parameters=simple_net.parameters())
...
>>> loader = DataLoader(dataset,
... batch_size=BATCH_SIZE,
... shuffle=True,
... drop_last=True,
... num_workers=2)
...
>>> for e in range(EPOCH_NUM):
... for i, (image, label) in enumerate(loader()):
... out = simple_net(image)
... loss = F.cross_entropy(out, label)
... avg_loss = paddle.mean(loss)
... avg_loss.backward()
... opt.minimize(avg_loss)
... simple_net.clear_gradients()
... print("Epoch {} batch {}: loss = {}".format(e, i, np.mean(loss.numpy())))