前端大模型交互优化:HTTP API流式调用的原理与实践

HTTP API流式调用能提高大语言模型应用的用户体验,前端可逐步接收分段响应,实时呈现内容。

原文标题:前端大模型入门(一):用 js+langchain 构建基于 LLM 的应用

原文作者:阿里云开发者

冷月清谈:

**HTTP API流式调用**是一种传输方式,服务器可以分段发送响应数据,无需等待所有数据生成完毕。这种方式特别适合于大语言模型的文本生成任务,因为它可以改善用户的等待体验。

**前端实现**流式调用需要使用流处理机制,从响应中逐块读取数据并进行处理。关键步骤包括逐步更新界面、处理中断或错误、拼接数据以及优化用户交互。

流式调用的**优势**包括提升用户体验、减少服务器压力和增强交互性。它在交互密集的应用场景中非常有用,例如聊天机器人和自动化助手。

**如何实现**流式调用:
1. 设置请求,启用流式响应
2. 读取流数据并解码为文本
3. 逐块处理或显示数据

怜星夜思:

1、在前端实现流式调用时,需要注意哪些常见的错误和问题?
2、除了文章中提到的优点外,流式调用在前端开发中还有哪些潜在的应用场景?
3、在处理流式响应的文本数据时,有哪些常用的NLP或自然语言处理技术可以优化处理效率和内容质量?

原文内容

阿里妹导读


本文将介绍LLM的HTTP API流式调用的机制,并深入探讨前端如何处理流式响应,以实现实时的、渐进式的结果呈现。

作者|想飞的雪糕

利用大模型开发应用时,我们有时候要第一时间给出用户响应,也就是使用流式调用的方式。这时候前端处理响应,就需要特殊的处理:利用处理可读流的方式从响应中读取数据。

随着大语言模型(LLM)在各种应用中的广泛使用,如何高效地从服务器获取模型生成的长文本响应成为一个重要问题。传统的HTTP请求模式通常等待服务器生成完整的响应内容再返回给客户端。然而,流式调用(streaming)通过分段传输部分响应,能提高实时性和用户体验。在此场景中,HTTP流式调用被广泛应用,尤其是在与LLM(如通义千问等)进行交互时。

本文将介绍LLM的HTTP API流式调用的机制,并深入探讨前端如何处理流式响应,以实现实时的、渐进式的结果呈现。

一、什么是HTTP API流式调用?

HTTP API流式调用(HTTP Streaming)是一种传输方式,服务器不会等待所有的数据生成完毕再返回给客户端,而是将响应数据逐步分段发送。当大语言模型生成内容时,服务器可以通过流式传输,将文本按块传递给前端,前端可以立即呈现这些部分内容,无需等待完整响应。

流式响应的基本流程:
  1. 客户端请求:前端通过HTTP请求向服务器发出调用,通常是POST请求,附带需要生成内容的提示(prompt),以及相关的参数。

  2. 服务器处理并分段响应:服务器开始处理请求,但不等待处理结束,先将部分生成的文本作为响应的一个数据块(chunk)发送给客户端。

  3. 客户端逐步接收并处理数据块:客户端持续监听流式响应,接收每个数据块并实时处理或呈现。

  4. 连接关闭:服务器在生成完毕后关闭连接,客户端停止接收数据。

这种方式特别适合用于大语言模型的文本生成任务,因为大规模模型生成的内容可能会很长,逐步输出可以改善用户的等待体验。

二、如何实现LLM的HTTP API流式调用?

以一个调用LLM的流式HTTP API为例,下面是一个使用fetch来发起流式调用的典型前端实现流程。国内的各个大模型,调用方式差不多,参数也类似,甚至还会有openai兼容的openapi接口。

const fetchStreamData = async (prompt) => {
 
 const response = await fetch('https://api.openai.com/v1/completions', {
 
   method: 'POST',
   headers: {
 
     'Content-Type': 'application/json',
     'Authorization': `Bearer YOUR_API_KEY`
   },
   body: JSON.stringify({
 
     model: 'gpt-4',
     prompt: prompt,
     stream: true // 启用流式响应
   })
 });

 // 检查响应状态
 if (!response.ok) {
 
   throw new Error(‘Network response was not ok’);
 }

 // 获取响应的可读流并处理流数据
 const reader = response.body.getReader();
 const decoder = new TextDecoder(‘utf-8’);
 let done = false;

 while (!done) {
 
   // 读取流中的下一个数据块
   const {
   value, done: readerDone } = await reader.read();
   done = readerDone;

   // 将数据块解码为字符串
   const chunk = decoder.decode(value, {
   stream: true });
   console.log(chunk);  // 处理或显示每一块数据
   // ***** 这需要注意,各个大模型的分块数据结构可能不一样,甚至会有可能出现部分数据的情况,要单独兼容和处理哦
   // 以及有些模型内容的路径不一样,一次性响应在content,但是流式在delta字段下
 }
};

1. 请求设置:
  • fetch函数用于发起POST请求,stream: true选项通知服务器启用流式传输。
  • 请求体中包含模型ID和提示词prompt,以及其他必要参数(如API密钥)。

2. 读取流数据:
  • 使用response.body.getReader()获取一个流的阅读器(Reader),该阅读器允许我们按数据块逐步读取响应。
  • TextDecoder将字节数据解码为文本格式,确保能够正确处理流传输中的文本数据。

3. 逐块处理数据:
  • 通过reader.read()逐步读取每个数据块,value包含读取到的字节数据,done表示流是否已结束。
  • chunk是解码后的文本数据,每次接收到新的数据块时可以实时处理或显示。

三、前端如何处理流式响应?

当后端返回流式响应时,前端可以逐步接收并更新UI,提供更好的用户交互体验。以下是前端处理流式响应的关键步骤。


1. 逐步更新界面

每当接收到一个新的数据块,前端可以立即将其更新到UI上,而不必等待完整的响应。这种实时更新的机制对于聊天机器人、搜索建议等场景尤为重要。例如:

const chatBox = document.getElementById('chat-box');

const updateChat = (text) => {
 
 // 将新数据块追加到界面上
 chatBox.innerHTML += <p>${     text}</p>;
};

// 在逐块接收时更新
while (!done) {
 
 const {
   value, done: readerDone } = await reader.read();
 const chunk = decoder.decode(value, {
   stream: true });
 updateChat(chunk);  // 实时更新聊天框
}

通过这种方式,用户能够看到模型生成内容的部分结果,即使整个请求尚未完成,提升了用户体验。


2. 处理中断或错误

在流式调用中,网络连接可能会中断,或者服务器可能会返回错误。前端应该做好错误处理,例如:

if (!response.ok) {
 
 console.error('Error with the request');
 return;
}

reader.read().then(processStream).catch(error => {
 
 console.error(‘Error while reading stream:’, error);
});

在中断时,前端可以选择显示错误消息,或尝试重新发起请求以重新建立连接。


3. 流数据的拼接与处理

由于流传输的数据是分块发送的,前端可能需要将这些分段数据拼接起来,形成完整的响应。例如:

let fullResponse = '';

while (!done) {
 
 const {
   value, done: readerDone } = await reader.read();
 const chunk = decoder.decode(value, {
   stream: true });
 fullResponse += chunk;  // 拼接完整响应
}


4. 自动滚动和用户交互优化

对于聊天机器人或类似应用,前端可以设置自动滚动,使得用户在流式数据逐步加载时能够始终看到最新的内容。

const scrollToBottom = () => {
 
 chatBox.scrollTop = chatBox.scrollHeight;
};

updateChat(chunk);
scrollToBottom();  // 更新后自动滚动


四、流式调用的优势

  1. 提升用户体验:通过流式传输,用户能够实时看到部分生成的内容,而不需要等待整个模型生成完毕,从而减少了感知延迟。

  2. 减少服务器压力:在某些场景下,流式调用可以减少服务器压力,因为服务器可以按需逐步处理和发送数据,而不需要一次性生成和发送大量数据。

  3. 增强交互性:用户能够根据逐步收到的内容进行进一步操作,如在对话中实时反馈等。

五、总结

HTTP API流式调用为大语言模型的响应提供了更高效和实时的交互方式。通过流式调用,前端可以逐步接收模型生成的部分数据,并即时呈现,从而提升用户体验。前端在实现流式调用时,需要处理数据分块的拼接、实时更新界面和处理可能的中断错误。通过这种方式,可以在交互密集的应用场景(如聊天机器人、自动化助手等)中大幅改善用户的使用体验。

情感分析:分析文本的情感倾向,识别积极或消极的情感。

在线多人游戏:流式传输游戏状态更新,实现实时多人互动。

分词和词性标注:识别文本中的单词及其词性,为后续处理奠定基础。

交互式表单验证:分步接收输入,逐字段进行验证,提供即时反馈。

错误的流处理:未能正确使用Reader API或TextDecoder进行流数据读取和解码。

内存泄漏:未能及时释放流相关的资源(例如Reader和Decoder对象),导致内存泄漏。

同步问题:在处理流数据时出现同步问题,导致数据丢失或错序。

命名实体识别:提取文本中的实体,如人名、地名和公司名。

实时数据流处理:例如新闻提要或股票行情,需要即时更新。