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如何并行调用可运行对象

Prerequisites

本指南假设您熟悉以下概念：

RunnableParallel 原语本质上是一个字典，其值是可运行对象（或可以强制转换为可运行对象的东西，如函数）。它并行运行所有值，并且每个值都使用 RunnableParallel 的整体输入进行调用。最终的返回值是一个字典，其中包含每个值在其适当键下的结果。

使用 RunnableParallels 进行格式化​

RunnableParallels 对于并行化操作非常有用，但也可以用于操作一个 Runnable 的输出以匹配序列中下一个 Runnable 的输入格式。您可以使用它们来拆分或分叉链，以便多个组件可以并行处理输入。之后，其他组件可以连接或合并结果以合成最终响应。这种类型的链创建了一个如下所示的计算图：

     Input
      / \
     /   \
 Branch1 Branch2
     \   /
      \ /
      Combine

下面，prompt 的输入预期是一个包含键 "context" 和 "question" 的映射。用户输入只是问题。因此，我们需要使用我们的检索器获取上下文，并将用户输入通过 "question" 键传递。

from langchain_community.vectorstores import FAISS
from langchain_core.output_parsers import StrOutputParser
from langchain_core.prompts import ChatPromptTemplate
from langchain_core.runnables import RunnablePassthrough
from langchain_openai import ChatOpenAI, OpenAIEmbeddings

vectorstore = FAISS.from_texts(
    ["harrison worked at kensho"], embedding=OpenAIEmbeddings()
)
retriever = vectorstore.as_retriever()
template = """Answer the question based only on the following context:
{context}

Question: {question}
"""

# The prompt expects input with keys for "context" and "question"
prompt = ChatPromptTemplate.from_template(template)

model = ChatOpenAI()

retrieval_chain = (
    {"context": retriever, "question": RunnablePassthrough()}
    | prompt
    | model
    | StrOutputParser()
)

retrieval_chain.invoke("where did harrison work?")
'Harrison worked at Kensho.'
tip

请注意，当将 RunnableParallel 与另一个 Runnable 组合时，我们甚至不需要将字典包装在 RunnableParallel 类中——类型转换会为我们处理。在链的上下文中，这些是等价的：

{"context": retriever, "question": RunnablePassthrough()}
RunnableParallel({"context": retriever, "question": RunnablePassthrough()})
RunnableParallel(context=retriever, question=RunnablePassthrough())

请参阅关于强制转换的更多信息。

使用 itemgetter 作为简写​

请注意，当与RunnableParallel结合使用时，您可以使用Python的itemgetter作为简写来从地图中提取数据。您可以在Python文档中找到更多关于itemgetter的信息。

在下面的示例中，我们使用 itemgetter 从映射中提取特定的键：

from operator import itemgetter

from langchain_community.vectorstores import FAISS
from langchain_core.output_parsers import StrOutputParser
from langchain_core.prompts import ChatPromptTemplate
from langchain_core.runnables import RunnablePassthrough
from langchain_openai import ChatOpenAI, OpenAIEmbeddings

vectorstore = FAISS.from_texts(
    ["harrison worked at kensho"], embedding=OpenAIEmbeddings()
)
retriever = vectorstore.as_retriever()

template = """Answer the question based only on the following context:
{context}

Question: {question}

Answer in the following language: {language}
"""
prompt = ChatPromptTemplate.from_template(template)

chain = (
    {
        "context": itemgetter("question") | retriever,
        "question": itemgetter("question"),
        "language": itemgetter("language"),
    }
    | prompt
    | model
    | StrOutputParser()
)

chain.invoke({"question": "where did harrison work", "language": "italian"})
'Harrison ha lavorato a Kensho.'

并行步骤​

RunnableParallels 使得并行执行多个 Runnables 变得容易，并将这些 Runnables 的输出作为映射返回。

from langchain_core.prompts import ChatPromptTemplate
from langchain_core.runnables import RunnableParallel
from langchain_openai import ChatOpenAI

model = ChatOpenAI()
joke_chain = ChatPromptTemplate.from_template("tell me a joke about {topic}") | model
poem_chain = (
    ChatPromptTemplate.from_template("write a 2-line poem about {topic}") | model
)

map_chain = RunnableParallel(joke=joke_chain, poem=poem_chain)

map_chain.invoke({"topic": "bear"})
{'joke': AIMessage(content="Why don't bears like fast food? Because they can't catch it!", response_metadata={'token_usage': {'completion_tokens': 15, 'prompt_tokens': 13, 'total_tokens': 28}, 'model_name': 'gpt-3.5-turbo', 'system_fingerprint': 'fp_d9767fc5b9', 'finish_reason': 'stop', 'logprobs': None}, id='run-fe024170-c251-4b7a-bfd4-64a3737c67f2-0'),
 'poem': AIMessage(content='In the quiet of the forest, the bear roams free\nMajestic and wild, a sight to see.', response_metadata={'token_usage': {'completion_tokens': 24, 'prompt_tokens': 15, 'total_tokens': 39}, 'model_name': 'gpt-3.5-turbo', 'system_fingerprint': 'fp_c2295e73ad', 'finish_reason': 'stop', 'logprobs': None}, id='run-2707913e-a743-4101-b6ec-840df4568a76-0')}

并行性​

RunnableParallel 对于并行运行独立进程也非常有用，因为映射中的每个 Runnable 都是并行执行的。例如，我们可以看到之前的 joke_chain、poem_chain 和 map_chain 的运行时间大致相同，尽管 map_chain 同时执行了其他两个。

%%timeit

joke_chain.invoke({"topic": "bear"})
610 ms ± 64 ms per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1 loop each)
%%timeit

poem_chain.invoke({"topic": "bear"})
599 ms ± 73.3 ms per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1 loop each)
%%timeit

map_chain.invoke({"topic": "bear"})
643 ms ± 77.8 ms per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1 loop each)

下一步​

你现在知道了一些使用RunnableParallel来格式化和并行化链步骤的方法。

要了解更多信息，请参阅本节中关于可运行项的其他操作指南。

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