3.pytorch加载数据

1. Dataset

所谓Dataset，其实就是一个负责处理索引(index)到样本(sample)映射的一个类(class)。

torch.utils.data.Dataset 是一个表示数据集的抽象类。任何自定义的数据集都需要继承这个类并覆写相关方法。

Map式数据集

一个Map式的数据集必须要重写getitem(self, index),len(self) 两个内建方法，用来表示从索引到样本的映射（Map）.

这样一个数据集dataset，举个例子，当使用dataset[idx]命令时，可以在你的硬盘中读取你的数据集中第idx张图片以及其标签（如果有的话）;len(dataset)则会返回这个数据集的容量。

参考

例子1：

例子-1：自己实验中写的一个例子：这里我们的图片文件储存在"./data/faces/"文件夹下，图片的名字并不是从1开始，而是从final_train_tag_dict.txt这个文件保存的字典中读取，label信息也是用这个文件中读取。

例子2：

DataLoader

Dataset负责建立索引到样本的映射，DataLoader负责以特定的方式从数据集中迭代的产生一个个batch的样本集合。

参数解释：

dataset (Dataset) -- 定义好的Map式或者Iterable式数据集。

batch_size (python:int, optional) -- 一个batch含有多少样本 (default: 1)。

shuffle (bool, optional) -- 每一个epoch的batch样本是相同还是随机 (default: False)。

sampler (Sampler, optional) -- 决定数据集中采样的方法. 如果有，则shuffle参数必须为False。

batch_sampler (Sampler, optional) -- 和 sampler 类似，但是一次返回的是一个batch内所有样本的index。和 batch_size, shuffle, sampler, and drop_last 三个参数互斥。

num_workers (python:int, optional) -- 多少个子程序同时工作来获取数据，多线程。 (default: 0) collate_fn (callable, optional) -- 合并样本列表以形成小批量。

pin_memory (bool, optional) -- 如果为True，数据加载器在返回前将张量复制到CUDA固定内存中。

drop_last (bool, optional) -- 如果数据集大小不能被batch_size整除，设置为True可删除最后一个不完整的批处理。如果设为False并且数据集的大小不能被batch_size整除，则最后一个batch将更小。

(default: False) timeout (numeric, optional) -- 如果是正数，表明等待从worker进程中收集一个batch等待的时间，若超出设定的时间还没有收集到，那就不收集这个内容了。这个numeric应总是大于等于0。

(default: 0) worker_init_fn (callable, optional*) -- 每个worker初始化函数 (default: None)

采样器：

sampler 重点参数，采样器，是一个迭代器。PyTorch提供了多种采样器，用户也可以自定义采样器。

所有sampler都是继承 torch.utils.data.sampler.Sampler这个抽象类。

关于迭代器

SequentialSampler

RandomSampler：

SubsetRandomSampler：

batch_sampler：

前面的采样器每次都只返回一个索引，但是我们在训练时是对批量的数据进行训练，而这个工作就需要BatchSampler来做。也就是说BatchSampler的作用就是将前面的Sampler采样得到的索引值进行合并，当数量等于一个batch大小后就将这一批的索引值返回。

复制代码

class BatchSampler(Sampler):
    #     Wraps another sampler to yield a mini-batch of indices.
    # Args:
    #     sampler (Sampler): Base sampler.
    #     batch_size (int): Size of mini-batch.
    #     drop_last (bool): If ``True``, the sampler will drop the last batch if
    #         its size would be less than ``batch_size``
    # Example:
    #     >>> list(BatchSampler(SequentialSampler(range(10)), batch_size=3, drop_last=False))
    #     [[0, 1, 2], [3, 4, 5], [6, 7, 8], [9]]
    #     >>> list(BatchSampler(SequentialSampler(range(10)), batch_size=3, drop_last=True))
    #     [[0, 1, 2], [3, 4, 5], [6, 7, 8]]

# 批次采样
    def __init__(self, sampler, batch_size, drop_last):
        if not isinstance(sampler, Sampler):
            raise ValueError("sampler should be an instance of "
                             "torch.utils.data.Sampler, but got sampler={}"
                             .format(sampler))
        if not isinstance(batch_size, _int_classes) or isinstance(batch_size, bool) or \
                batch_size <= 0:
            raise ValueError("batch_size should be a positive integeral value, "
                             "but got batch_size={}".format(batch_size))
        if not isinstance(drop_last, bool):
            raise ValueError("drop_last should be a boolean value, but got "
                             "drop_last={}".format(drop_last))
        self.sampler = sampler
        self.batch_size = batch_size
        self.drop_last = drop_last

    def __iter__(self):
        batch = []
        for idx in self.sampler:
            batch.append(idx)
            if len(batch) == self.batch_size:
                yield batch
                batch = []
        if len(batch) > 0 and not self.drop_last:
            yield batch

    def __len__(self):
        if self.drop_last:
            return len(self.sampler) // self.batch_size
        else:
            return (len(self.sampler) + self.batch_size - 1) // self.batch_size

WeightedRandomSampler：

例子1：

dataset
dataloader