在 MicroPython 中使用 HTTP Post 傳送中文--以 OpenAI API 為例

#micropython #openai #json

在 MicroPython 中利用 HTTP POST 傳送中文如果不注意會出錯, 本文以 OpenAI API 為例。OpenAI 雖然提供有 Python 的官方套件, 不過如果你是要在 MicroPython 中使用 OpeAnAI 的 API, 並不能直接套用, 這時就要回歸到 OpenAI API 最根本的 HTTP Post API 了。

最簡單的 OpenAI API

OpenAI 是透過 HTTP Post 提供服務, 以聊天為例, 用的是 ChatCompletion 服務：

API 進入點為 https://api.openai.com/v1/chat/completions
資料的傳遞都是 JSON 格式
HTTP 表頭中要以 Bearer 方式透過金鑰認證身分

因此, 最簡單的 OpenAI HTTP Post API 的程式就像是這樣：

import requests

API_KEY = '你的 OpenAI API 金鑰'

response = requests.post(
    'https://api.openai.com/v1/chat/completions',
    headers = {
        'Authorization': 'Bearer ' + API_KEY
    },
    json = {
        'model': 'gpt-3.5-turbo',
        "messages": [{"role": "user", "content": "你好"}]}
)
print(response.status_code)
print(response.reason)
reply = response.json()
print(reply["choices"][0]["message"]["content"])

執行結果如下：

>>> %Run openai_pc.py
  200
  OK
  您好！我是语言模型AI的GPT-3，有什么可以帮助您的吗？

改用 MicroPython

既然是使用 HTTP Post, 哪麼只要從 requests 模組改成 urequests 模組, 應該就可以原封不動照搬程式了, 我們來試看看：

import network     
import time
import urequests

# 連線至無線網路
sta=network.WLAN(network.STA_IF)
sta.active(True)   
sta.connect('你的無線網路名稱', '無線網路密碼')  
while not sta.isconnected() :
    pass
print('Wi-Fi連線成功')

API_KEY = '你的 OpenAI API 金鑰'

response = urequests.post(
    'https://api.openai.com/v1/chat/completions',
    headers = {
        'Authorization': 'Bearer ' + API_KEY
    },
    json = {
        'model': 'gpt-3.5-turbo',
        "messages": [{"role": "user", "content": "你好"}]}
)
print(response.status_code)
print(response.reason)
reply = response.json()
print(reply["choices"][0]["message"]["content"])

不過執行後就會看到 OpenAI 伺服器端回覆 400 錯誤：

>>> %Run -c $EDITOR_CONTENT
  Wi-Fi連線成功
  400
  b'Bad Request'
  Traceback (most recent call last):
    File "<stdin>", line 32, in <module>
  KeyError: choices

同樣的程式, 搬到 MicroPython 上會出錯, 第一個懷疑的就是中文編碼的問題, 如果把程式中傳遞的 "你好" 改成純英文試看看：

...
    json = {
        'model': 'gpt-3.5-turbo',
        "messages": [{"role": "user", "content": "hello"}]}
...

再執行一次就會發現可以正確執行：

>>> %Run -c $EDITOR_CONTENT
Wi-Fi連線成功
200
b'OK'
Hello there! How may I assist you today?

顯然問題就是出在 urequests.post 對於 json 參數的處理。

json 模組的中文處理

在 urequests.post 中會使用 json 模組 (MicroPython 中 json 與 ujson 是同一個模組) 的 dumps 函式將 Python 字典轉成字串格式的 JSON 資料, 可是它的輸出結果會保留以 UTF-16 編碼的中文字, 例如：

>>> import json
>>> json.dumps({"content": "你好"})
'{"content": "\u4f60\u597d"}'

其中 \u4f60 是 "你" 的 UTF-16 編碼, 但是 json 規格需要的是 UTF8 編碼, 或是使用 "\u" 跳脫序列標註的 UTF-16 編碼, 好在 Str 的 encode 方法可以幫我們將字串轉換成 UTF8 編碼的位元組串：

>>> json.dumps({"content": "你好"}).encode('utf8')
b'{"content": "\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd"}'

這樣結果就對了。不過因為要自行處理字典轉 json 格式位元組的工作, 所以就不能直接在 urequests.post 中使用 json 參數傳入字典了。

改用 data 參數傳入 json 資料

urequests.post 有 data 參數可以直接傳入要送給伺服端的資料, 因此我們就可以將程式改成如下：

import network     
import time
import urequests
import ujson

# 連線至無線網路
sta=network.WLAN(network.STA_IF)
sta.active(True)   
sta.connect('你的無線網路名稱', '你的無線網路密碼')  
while not sta.isconnected() :
    pass
print('Wi-Fi連線成功')

API_KEY = '你的 OpenAI API 金鑰'

response = urequests.post(
    'https://api.openai.com/v1/chat/completions',
    headers = {
        'Content-Type': 'application/json',
        'Authorization': 'Bearer ' + API_KEY
    },
    data = ujson.dumps({
        'model': 'gpt-3.5-turbo',
        "messages": [{"role": "user", "content": "你好"}]
        }).encode('utf8')
)
print(response.status_code)
print(response.reason)
reply = response.json()
print(reply["choices"][0]["message"]["content"])

要特別留意的是使用 json 參數傳入 Python 字典時, urequests.post 會幫你在表頭加上 'Content-Type: application/json', 自行使用 data 參數傳入 json 資料時就要記得在表頭補上標示遞交內容的格式, 否則無法正確執行。

這樣一來, 就可以正確叫用 API 了：

>>> %Run -c $EDITOR_CONTENT
  Wi-Fi連線成功
  200
  b'OK'
  你好！有什么我可以帮助您的吗？

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