基于 HuggingFace Tokenizers 训练自定义分词器

在大模型开发流程中，分词器（Tokenizers）是文本预处理的核心组件。神经网络无法直接理解人类的原始文本，分词器的核心作用，就是将自然语言转换为模型可用于计算的数值序列。Hugging Face Tokenizers 是底层由 Rust 编写的高性能开源分词库，原生支持 BPE、WordPiece、Unigram 等多种分词算法，内置批量处理、padding、truncate 等能力，可适配绝大多数开源大模型。本文将编写分词器训练脚本，基于高质量语料，参考 Qwen3 分词器的设计思路，从零训练一套自定义分词词典，为后续自研大模型的训练搭建词典基座。

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Tokenizers 是由 Hugging Face 推出的开源极速分词引擎库，底层采用 Rust 编写，拥有出众的分词速度与并行处理能力。该库原生支持 BPE、WordPiece、Unigram 等主流分词算法，内置填充、截断、序列对齐、批量处理等实用能力，适配 Qwen、Llama 等绝大多数开源大模型，是大模型训练流水线中的标配工具。

项目地址：https://github.com/huggingface/tokenizers

本文将基于该库，使用 BPE 算法搭建分词器训练脚本，灌入高质量语料��参考 Qwen3 分词器的设计思路，从零训练一套自定义分词词典，为后续自研大模型的训练搭建词典基座。

一、分词概述

分词是大模型预训练的基础，相当于整个模型搭建的第一块地基。一块高质量的分词地基，对最终产出的模型权重有着决定性影响。

举个例子：在网络安全领域，如果我们想要训练一个面向渗透测试的专用大模型，最好在分词阶段就融入安全知识与攻防知识体系。这样训练出来的基座模型，才能在对应领域发挥出更强的专业能力。

理解分词#

大模型神经网络仅能够接收数字张量输入，无法直接识别汉字、标点符号等自然语言内容。分词器的核心作用，是通过内置词典，将自然语言文本转换为0、1、36这类可被模型识别的数字编码。它是独立于模型网络的核心前置组件，可通俗理解为LLM的专属词典，支持文本与Token ID的双向转换，核心完成两项工作：

1.将连续的自然文本切分为子词、单字等Token基础单元
2.通过内置词典查表，将每一个Token映射为唯一的整数ID（可理解为词典页码）

以文本 "秦始皇是中国第一位皇帝" 为例，分词器会先对完整文本做切分，得到标准化Token列表，再对应映射为专属整数ID序列。同时基于大模型自回归训练规则，拆分出模型输入序列与预测目标序列。

原始文本："秦始皇是中国第一位皇帝"分词token：["秦始皇", "是", "中国", "第一位", "皇帝"]
转为id：[123,45,678,90,111]
模型输入序列（前文）
X = [123,45,678,90]
模型预测目标序列（下一个token）
Y = [45,678,90,111]

其中 X、Y 是真正输入模型、用于计算交叉熵（CrossEntropy）损失的张量。模型根据前文的Token ID预测下一个ID，将预测结果与真实Y值对比计算损失，再通过反向传播迭代更新模型权重。其本身不会理解文字的真实含义，仅通过海量数据学习Token ID之间的统计概率规律。

比如学习到 "123（秦始皇）后大概率衔接45（是）" 的文本关联模式，其赌的就是语义组合概率的大小，概率大就是准确回答，概率小就是胡言乱语。

分词器文件组成#

分词器是固定独立组件，独立于模型神经网络之外。模型预训练过程中，不会对分词器进行训练和参数更新，词表、切分规则、合并规则均在预训练启动前就已确定固化。

一套标准、完整的大模型分词器，主要包含四类核心文件：

tokenizer.json：BPE分词模型本体，存储核心词表、BPE合并规则、各类特殊Token定义
tokenizer_config.json：适配Huggingface框架的读取配置文件
merges.txt：BPE算法核心文件，记录所有子词合并规则与合并配对，是子词切分的核心依据
vocab.json：词表映射核心文件，实现Token字符串与整数ID的双向一对一

分词器在训练后就完全固化了，若在模型训练过程中擅自改动分词器配置或词表，会导致Token ID对应的语义含义发生偏移，造成前后训练数据不统一、模型权重彻底报废、模型生态无法兼容等严重问题。

主流分词算法#

当前主流大模型均采用子词（Subword）切分策略，兼顾分词精度、效率与通用性，核心算法主要分为三类：

BPE（字节对编码）：基于频率统计的贪心合并策略。从最小字符、字节单元出发，迭代合并语料中出现频率最高的相邻字符/子词组合。
WordPiece：基于语言模型概率的合并策略。优先合并能够最大化提升语言模型概率的子词组合，分词拆分结果更贴合语义逻辑，多用于BERT等侧重文本理解的大模型。
SentencePiece：语言无关的通用分词工具。将空格定义为特殊字符，直接在原始文本字节、字符序列上完成分词操作，无需提前预分词。

二、数据清洗

分词器的泛化能力、词汇覆盖度、UNK占比完全取决于训练语料的质量与配比，相比语料总量，语料纯度、场景均衡度、文本多样性更为重要。这里的配比推荐 中文 65% + 英文 30% + 对话文本 5% 也可以根据你自己的领域微调。针对数据集的获取有多种方式，可以在魔搭社区及魔乐社区中获取开源的语料，也可以直接使用模型蒸馏的方式提取其他模型的，此处将分别介绍这两种方式。

分词器训练语料配比推荐：

最低保底：3万-5万条中英混合文本，单条文本长度控制在50-500字，可训练出可用的16k BPE小规模词表分词器，快速验证训练流程，适合初期算法调试。
推荐标准：8万-15万条高质量清洗文本，总数据量2-8GB，可训练32k-64k工业级词表，中英文词汇覆盖均衡，生僻字、专业词汇覆盖度高，UNK未知token占比可控制在0.5%以内。

所有训练语��统一按段落/句子切分，单行文本长度控制在512-1024字符，规避超长文本导致的分词粒度失衡、短文本过多导致的词表碎片化问题。

1.安装对应包

root@localhost:~# pip install -i https://mirrors.ustc.edu.cn/pypi/simple matplotlib numpy tokenizers modelscope
root@localhost:~# pip show tokenizers
Name: tokenizers
Version: 0.22.2
Home-page: https://github.com/huggingface/tokenizers
Requires: huggingface-hub
Required-by: chromadb, sentence-transformers, transformersroot@localhost:~# pip show matplotlib
Name: matplotlib
Version: 3.11.2
Summary: Python plotting package
Home-page: https://matplotlib.org
Author: John D. Hunter, Michael Droettboom
root@localhost:~# pip show numpy
Name: numpy
Version: 2.5.2
Summary: Fundamental package for array computing in Python
Home-page: https://numpy.org
Author: Travis E. Oliphant et al.
License-Expression: BSD-3-Clause AND 0BSD AND MIT AND Zlib AND CC0-1.0

大模型合成蒸馏语料#

模型蒸馏合成数据，是大模型原型开发阶段快速获取足量语料的高效方案，核心逻辑为以开源合规大模型为教师模型，通过Prompt工程批量生成标准化、高质量、无脏数据的合成文本，无需人工收集、筛选数据，降低数据准备成本。很多人管这个叫做文本合成蒸馏，也常叫自蒸馏或提示蒸馏。

使用该方式必须遵循大模型的开源协议，比如 Qwen 系列采用宽松的Apache2.0协议，支持本地部署、合成数据生成、二次训练，而 Llama 系列禁止大规模蒸馏生成合成数据用于模型训练，违规将造成商业侵权。

我们可以本地部署 GGUF 格式的千问模型，通过 llama-server 搭建本地推理 API 服务，以此作为教师模型进行语料蒸馏。

执行下面命令启动 Qwen2.5-1.5B-Instruct 量化模型，开放本地 HTTP 接口：

root@localhost:~# llama-server -m qwen2.5-1.5b-instruct-q4_k_m.gguf --host 127.0.0.1 --port 11433 -c 4096

load_model: initializing, n_slots = 4, n_ctx_slot = 4096, kv_unified = 'true' llama_server: model loaded llama_server: listening on http://127.0.0.1:11433

本次计划一共生成 10000 条语料样本，单条文本目标长度为 512 字符，生成结果按一行一条样本的格式，最终输出保存至TokenizerSample.txt文件。

脚本内部按预设比例自动生成三类文本：中文普通文本、英文段落、中英混合对话文本

import json
import random
import sys
from urllib import request, errorAPI_URL = "http://127.0.0.1:11433/completion"
HEADERS = {"Content-Type": "application/json"}
MODEL_NAME = "qwen2.5-1.5b-instruct-q4_k_m.gguf"
OUTPUT_FILE = "TokenizerSample.txt"
TOTAL_SAMPLES = 10000       # 总共生成样本条数
RATIO_ZH = 0.60             # 普通中文占比60%
RATIO_EN = 0.30             # 普通英文占比30%
RATIO_CHAT = 0.10           # 对话文本占比10%
LEN_ZH_TARGET = 512         # 中文普通文本，目标汉字数
LEN_EN_TARGET = 512         # 英文普通文本，目标单词数
LEN_CHAT_MAX = 512          # 对话文本最大字符（中英混合）
TEMPERATURE = 0.7
MAX_TOKENS = 1024
CTX_SIZE = 1024
STOP_TOKENS = ["<|im_end|>"]
prompt_templates = {
    "zh": f"""<|im_start|>user
生成一段自然中文短文，目标大约{LEN_ZH_TARGET}个汉字，内容可以是科普、生活、常识描述。
不要标题，不要分段换行，只输出正文，不要额外解释。
<|im_end|>
<|im_start|>assistant""",
    "en": f"""<|im_start|>user
Write a natural short paragraph with about {LEN_EN_TARGET} words.
Topic: daily life, common knowledge or simple introduction.
Do not add title, line breaks, extra comments, only output the paragraph.
<|im_end|>
<|im_start|>assistant""",
    "chat": f"""<|im_start|>user
生成一段完整多轮中英混合对话，整体字符总数不要超过{LEN_CHAT_MAX}字符。
内容自然，包含user提问和assistant回答。
不要标题，不要换行，全部内容放在一行，不增加额外说明。
<|im_end|>
<|im_start|>assistant"""
}
def call_llm(prompt: str) -> str | None:
    for retry in range(2):
        try:
            payload = {
                "model": MODEL_NAME,
                "prompt": prompt,
                "temperature": TEMPERATURE,
                "max_tokens": MAX_TOKENS,
                "ctx_size": CTX_SIZE,
                "stop": STOP_TOKENS,
                "stream": False
            }
            req_data = json.dumps(payload).encode("utf-8")
            req = request.Request(API_URL, data=req_data, headers=HEADERS, method="POST")
            with request.urlopen(req, timeout=90) as resp:
                res_json = json.loads(resp.read().decode("utf-8"))
                content = res_json["content"].strip()
                content = content.replace("\n", " ").replace("\r", " ")
                return content
        except (error.HTTPError, error.URLError, Exception) as e:
            print(f"[重试 {retry+1}] 请求异常: {str(e)}")
    return None
def pick_text_type():
    r = random.random()
    if r < RATIO_ZH:
        return "zh"
    elif r < RATIO_ZH + RATIO_EN:
        return "en"
    else:
        return "chat"
def clip_text(text: str, text_type: str) -> str:
    if text_type == "zh":
        return text[: LEN_ZH_TARGET + 30]
    elif text_type == "en":
        return text[: (LEN_EN_TARGET * 6)]
    elif text_type == "chat":
        return text[: LEN_CHAT_MAX]
    return text
if name == "main":
    print(f"开始生成，目标总量：{TOTAL_SAMPLES}")
    print(f"比例：中文{RATIO_ZH},英文{RATIO_EN},对话{RATIO_CHAT}")
    print(f"长度设置：中文目标{LEN_ZH_TARGET}字，英文目标{LEN_EN_TARGET}词，对话上限{LEN_CHAT_MAX}字符")
    print(f"输出文件：{OUTPUT_FILE}")
    print("-" * 80)
success_count = class="hljs-number">0
cnt_zh = class="hljs-number">0
cnt_en = class="hljs-number">0
cnt_chat = class="hljs-number">0

while success_count &lt; TOTAL_SAMPLES:
    text_type = pick_text_type()
    prompt = prompt_templates[text_type]
    raw_text = call_llm(prompt)

    if raw_text and len(raw_text) &gt; class="hljs-number">10:
        final_text = clip_text(raw_text, text_type)
        with open(OUTPUT_FILE, class="hljs-string">"a", encoding=class="hljs-string">"utf-class="hljs-number">8") as f:
            f.write(final_text + class="hljs-string">"\n")
        success_count += class="hljs-number">1
        if text_type == class="hljs-string">"zh":
            cnt_zh += class="hljs-number">1
        elif text_type == class="hljs-string">"en":
            cnt_en += class="hljs-number">1
        else:
            cnt_chat += class="hljs-number">1

        status_line = (fclass="hljs-string">"\r总进度：{success_count}/{TOTAL_SAMPLES} | "
                       fclass="hljs-string">"中文:{cnt_zh} 英文:{cnt_en} 对话:{cnt_chat} [{text_type}]")
        sys.stdout.write(status_line)
        sys.stdout.flush()
        print(class="hljs-string">"\n生成内容：")
        print(final_text)
        print(class="hljs-string">"-" * class="hljs-number">120)
    else:
        print(class="hljs-string">"-" * class="hljs-number">120)

print(fclass="hljs-string">"\n成功生成 {success_count} 条")
print(fclass="hljs-string">"分类统计：中文={cnt_zh},英文={cnt_en},对话={cnt_chat}")
print(fclass="hljs-string">"保存至 {OUTPUT_FILE}")

执行脚本开始批量生成语料，整体耗时取决于本地硬件算力。GPU 显存、CPU 性能会直接影响单条样本的生成速度；算力越强，完成 10000 条样本的总耗时越短。

root@localhost:~# python GetTokenizerSample.py 开始生成，目标总量：10000 比例：中文0.6,英文0.3,对话0.1 长度设置：中文目标512字，英文目标512词，对话上限512字符输出文件：TokenizerSample.txt 总进度：1/10000 | 中文:0 英文:1 对话:0 [en] 生成内容： Every day, we wake up feeling tired....

总进度：2/10000 | 中文:1 英文:1 对话:0 [zh] 生成内容：在清晨的阳光下，我站在阳台上，俯瞰着小区的美景....

开源社区真实语料#

魔搭社区等开源平台的公开数据集，是工业级分词器训练的首选数据来源。此类数据为真实人类生产、创作的文本，涵盖科普、生活、新闻、对话、知识问答等多元场景，文本多样性强、语义真实、分布自然，训练出的分词器泛化能力远优于合成数据。

本文选用两大经典高质量数据集：中文对话数据集HC3-Chinese，覆盖多轮人机对话场景，补齐分词器的对话适配能力；英文新闻数据集cnn_dailymail，覆盖标准英文书面语、新闻科普文本，完善英文词汇词表。

中文选用：https://www.modelscope.cn/datasets/simpleai/HC3-Chinese/files
英文选用：https://www.modelscope.cn/datasets/dahaizei/cnn_dailymail/files

我们使用魔搭社区提供的命令行工具，下载上述两个数据集的目标文件至本地目录。

root@localhost:~# modelscope download --dataset simpleai/HC3-Chinese all.jsonl --local_dir ./all.jsonl
root@localhost:~# modelscope download --dataset dahaizei/cnn_dailymail cnn_stories.tgz --local_dir ./cnn_stories.tgz

编写第一个数据清洗脚本。该脚本支持通过命令行传入目标字段，自动从 JSONL 文件中提取对应字段内的文本内容，清洗后输出为 一行一条样本 的纯文本文件，用于后续分词器训练。

import json
import re
import sys
import unicodedatadef safe_str(item):
    if item is None:
        return ""
    return str(item)
def remove_urls(text: str) -> str:
    url_pattern = re.compile(
        r'http[s]?://(?:[a-zA-Z0-9]|[$-_@.&+]|[!*(),]|(?:%[0-9a-fA-F]{2}))+'
    )
    return url_pattern.sub('', text)
def remove_html_tags(text: str) -> str:
    return re.sub(r'<[^>]+>', '', text)
def clean_text(text: str) -> str:
    text = safe_str(text)
    text = remove_urls(text)
    text = remove_html_tags(text)
    text = unicodedata.normalize("NFKC", text)
    text = re.sub(r'\s+', ' ', text)
    text = text.strip()
    return text
def recursive_extract(obj):
    result = []
    if obj is None:
        return result
    if isinstance(obj, (list, tuple)):
        for item in obj:
            result.extend(recursive_extract(item))
    elif isinstance(obj, dict):
        for v in obj.values():
            result.extend(recursive_extract(v))
    else:
        cleaned = clean_text(obj)
        if cleaned:
            result.append(cleaned)
    return result
if name == "main":
    if len(sys.argv) < 4:
        sys.exit(1)
input_path = sys.argv[class="hljs-number">1]
output_path = sys.argv[class="hljs-number">2]
target_fields = sys.argv[class="hljs-number">3:]

with open(input_path, class="hljs-string">"r", encoding=class="hljs-string">"utf-class="hljs-number">8") as fin, open(output_path, class="hljs-string">"w", encoding=class="hljs-string">"utf-class="hljs-number">8") as fout:
    for line_idx, raw_line in enumerate(fin, start=class="hljs-number">1):
        raw_line = raw_line.strip()
        if not raw_line:
            continue
        try:
            data = json.loads(raw_line)
            for field in target_fields:
                field_val = data.get(field)
                text_lines = recursive_extract(field_val)
                for one_line in text_lines:
                    fout.write(fclass="hljs-string">"{one_line}\n")
        except json.JSONDecodeError:
            print(fclass="hljs-string">"[警告] 第{line_idx}行 JSON解析失败，跳过")
        except Exception as e:
            print(fclass="hljs-string">"[警告] 第{line_idx}行 发生异常: {str(e)}，跳过")
print(fclass="hljs-string">"\n输出文件：{output_path}")

执行下面命令启动文本提取流程。脚本将逐行读取 HC3-Chinese 原始 jsonl 文件，提取指定字段并执行清洗逻辑，最终输出test.txt，文件内每行对应一段经过清洗的对话文本。

root@localhost:~# python wash.py all.jsonl test.txt question human_answers chatgpt_answers

编写第二个清洗脚本，用于处理 CNN/DailyMail 数据集。该数据集并非标准 JSONL 格式，文件分散在多层文件夹中，由大量独立.story文本文件组成。脚本会递归遍历目录，逐个读取 story 文件内容，执行文本清洗，最终将清洗后的文本统一写入单行格式的输出文件。

import os
import re
import sys
import unicodedatadef clean_text(text: str) -> str:
    url_pattern = re.compile(r'http[s]?://(?:[a-zA-Z0-9]|[$-_@.&+]|[!*(),]|(?:%[0-9a-fA-F]{2}))+')
    text = url_pattern.sub('', text)
    text = unicodedata.normalize("NFKC", text)
    text = re.sub(r'\s+', ' ', text).strip()
    return text
def process_story_file(file_path):
    try:
        with open(file_path, "r", encoding="utf-8") as f:
            raw = f.read()
        cleaned = clean_text(raw)
        if len(cleaned) == 0:
            return None
        return cleaned
    except UnicodeDecodeError:
        try:
            with open(file_path, "r", encoding="latin-1") as f:
                raw = f.read()
            cleaned = clean_text(raw)
            return cleaned if cleaned else None
        except Exception as e:
            print(f"[编码读取失败] {file_path}, err: {str(e)}")
            return None
    except Exception as e:
        print(f"[读取异常] {file_path}, err: {str(e)}")
        return None
if name == "main":
    if len(sys.argv) <3:
        sys.exit(1)
input_dir = sys.argv[class="hljs-number">1]
output_file = sys.argv[class="hljs-number">2]

story_file_list = []
for root, dirs, files in os.walk(input_dir):
    for fn in files:
        if fn.lower().endswith(class="hljs-string">".story"):
            fullpath = os.path.join(root, fn)
            story_file_list.append(fullpath)

print(fclass="hljs-string">"找到 {len(story_file_list)} 个 .story 文件")
count_success = class="hljs-number">0

with open(output_file, class="hljs-string">"w", encoding=class="hljs-string">"utf-class="hljs-number">8") as fout:
    for fp in story_file_list:
        single_line_text = process_story_file(fp)
        if single_line_text:
            fout.write(single_line_text + class="hljs-string">"\n")
            count_success += class="hljs-number">1

print(fclass="hljs-string">"\n成功写入{count_success}篇文章 保存到 {output_file}")

将前面两步清洗得到的中文对话文本文件与英文新闻文本文件进行合并，统一组装成分词器训练所用的TokenizerSample.txt语料文件。

root@localhost:~# python merged.py ./stories all_merged.txt

三、训练分词器

本脚本参考并仿写千问分词器规范，可以一键生成与千文大模型一致的分词器成品，通过利用tokenizers库训练一个词表大小 16000、基于字节级 BPE 的分词器，先对测试语料做 NFC 标准化、正则预分词后学习子词合并规则；区分注册多模态、对话、思考相关的特殊 token 与工具调用类普通新增 token，绑定支持多模态、工具调用、推理标签的 Jinja 对话模板，最后封装为 HuggingFace 可用的 Fast 分词器并保存文件。

分词器训练脚本如下所示：

# import lyshark
import os
import json
from tokenizers import Tokenizer
from tokenizers.models import BPE
from tokenizers.trainers import BpeTrainer
from tokenizers.pre_tokenizers import ByteLevel, Split, Sequence
from tokenizers.decoders import ByteLevel as ByteLevelDecoder
from tokenizers.normalizers import NFC
from transformers import PreTrainedTokenizerFastTRUE_SPECIAL_TOKENS = [
    "<|endoftext|>",
    "<|im_start|>",
    "<|im_end|>",
    "<|object_ref_start|>",
    "<|object_ref_end|>",
    "<|box_start|>",
    "<|box_end|>",
    "<|quad_start|>",
    "<|quad_end|>",
    "<|vision_start|>",
    "<|vision_end|>",
    "<|vision_pad|>",
    "<|image_pad|>",
    "<|video_pad|>",
    "<|audio_start|>",
    "<|audio_end|>",
    "<|audio_pad|>",
    "<tts_pad>",
    "<tts_text_bos>",
    "<tts_text_eod>",
    "<tts_text_bos_single>",
    "<think>",
    "</think>",
]
NON_SPECIAL_ADDED_TOKENS = [
    "<tool_call>",
    "</tool_call>",
    "<|fim_prefix|>",
    "<|fim_middle|>",
    "<|fim_suffix|>",
    "<|fim_pad|>",
    "<|repo_name|>",
    "<|file_sep|>",
    "<tool_response>",
    "</tool_response>",
]
EXTRA_SPECIAL_TOKENS = {
    "audio_bos_token": "<|audio_start|>",
    "audio_eos_token": "<|audio_end|>",
    "audio_token": "<|audio_pad|>",
    "image_token": "<|image_pad|>",
    "video_token": "<|video_pad|>",
    "vision_bos_token": "<|vision_start|>",
    "vision_eos_token": "<|vision_end|>",
    "think_bos_token": "<think>",
    "think_eos_token": "</think>",
}
PRETOKENIZE_REGEX = r"(?i:'s|'t|'re|'ve|'m|'ll|'d)|[^\r\n\p{L}\p{N}]?[\p{L}\p{M}]+|\p{N}| ?[^\s\p{L}\p{M}\p{N}]+[\r\n]|\s[\r\n]+|\s+(?!\S)|\s+"
此处格式会错误 后期手动替换chat_template.jinja文件
CHAT_TEMPLATE_STR = """{%- set image_count = namespace(value=0) %}"""
if name == "main":
    # 初始化BPE分词器
    tokenizer = Tokenizer(BPE(
        unk_token=None,
        continuing_subword_prefix="",
        end_of_word_suffix="",
        fuse_unk=False,
        byte_fallback=True
    ))
class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 文本标准化：NFC 统一Unicode编码规范
tokenizer.normalizer = NFC()

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 预分词流水线：先正则Split粗分，再ByteLevel字节处理
tokenizer.pre_tokenizer = Sequence([
    Split(pattern=PRETOKENIZE_REGEX, behavior=class="hljs-string">"isolated"),
    ByteLevel(add_prefix_space=False, trim_offsets=False, use_regex=False)
])

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 解码器：ByteLevel还原字节为原始文本
tokenizer.decoder = ByteLevelDecoder(add_prefix_space=False, trim_offsets=False, use_regex=False)

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># BPE训练器配置
trainer = BpeTrainer(
    vocab_size=class="hljs-number">16000,
    special_tokens=[class="hljs-string">"&lt;|endoftext|&gt;"],
    continuing_subword_prefix=class="hljs-string">"",
    end_of_word_suffix=class="hljs-string">"",
)

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 使用语料训练BPE分词器
files = [class="hljs-string">"TokenizerSample.txt"]
if not os.path.exists(class="hljs-string">"TokenizerSample.txt"):
    raise FileNotFoundError(class="hljs-string">"当前目录未找到")

tokenizer.train(files, trainer)

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 保存原生tokenizers库分词器文件
save_dir = class="hljs-string">"./my_tokenizer"
os.makedirs(save_dir, exist_ok=True)
tokenizer.model.save(save_dir)
tokenizer.save(os.path.join(save_dir, class="hljs-string">"tokenizer.json"))

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 封装成HuggingFace transformers可用的FastTokenizer
hf_tokenizer = PreTrainedTokenizerFast(
    tokenizer_object=tokenizer,
    bos_token=None,
    eos_token=class="hljs-string">"&lt;|im_end|&gt;",
    pad_token=class="hljs-string">"&lt;|endoftext|&gt;",
    unk_token=None,
    add_bos_token=False,
    model_max_length=class="hljs-number">262144,
    clean_up_tokenization_spaces=False,
    add_prefix_space=False,
    errors=class="hljs-string">"replace",
    split_special_tokens=False,
    chat_template=CHAT_TEMPLATE_STR,
)

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 把TRUE_SPECIAL_TOKENS注册为特殊token，分配独立ID，不会被BPE切分
added_special_num = hf_tokenizer.add_special_tokens({class="hljs-string">"additional_special_tokens": TRUE_SPECIAL_TOKENS})

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># NON_SPECIAL_ADDED_TOKENS 作为普通词条加入词表
added_normal_num = hf_tokenizer.add_tokens(NON_SPECIAL_ADDED_TOKENS, special_tokens=False)
print(fclass="hljs-string">"添加特殊token数量: {added_special_num}")
print(fclass="hljs-string">"添加普通token数量: {added_normal_num}")

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 保存HF格式分词器
hf_tokenizer.save_pretrained(save_dir)

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 额外写入自定义字段到tokenizer_config.json
config_path = os.path.join(save_dir, class="hljs-string">"tokenizer_config.json")
with open(config_path, class="hljs-string">"r", encoding=class="hljs-string">"utf-class="hljs-number">8") as f:
    cfg = json.load(f)
cfg[class="hljs-string">"extra_special_tokens"] = EXTRA_SPECIAL_TOKENS
cfg[class="hljs-string">"pretokenize_regex"] = PRETOKENIZE_REGEX
with open(config_path, class="hljs-string">"w", encoding=class="hljs-string">"utf-class="hljs-number">8") as f:
    json.dump(cfg, f, ensure_ascii=False, indent=class="hljs-number">4)

print(fclass="hljs-string">"\n[+] 分词器训练完成 输出目录: {save_dir}")
print(class="hljs-string">"目录文件：", os.listdir(save_dir))

该脚本支持 CPU 环境独立训练分词器，整体训练耗时约 3–5 分钟，训练完成后会在输出目录 ./my_tokenizer 下自动生成 5 个核心分词器配置文件，包含：chat_template.jinja、merges.txt、tokenizer.json、tokenizer_config.json、vocab.json。

本次训练共新增 21 个特殊 Token、10 个通用扩展 Token，最终产出一套完整、可直接用于大模型预训练的自定义 BPE 分词器。

[00:00:12] Tokenize words ██████████████████████ [00:00:05] Count pairs ██████████████████████ [00:03:34] Compute merges ██████████████████████ 15803 / 15803添加特殊token数量: 21 添加普通token数量: 10 [+] 分词器训练完成输出目录: ./my_tokenizer

目录文件 ['chat_template.jinja', 'merges.txt', 'tokenizer.json', 'tokenizer_config.json', 'vocab.json']

训练结束后，直接打开chat_template.jinja文件，复用Qwen3.5模板替换保存。

{%- set image_count = namespace(value=0) %}
{%- set video_count = namespace(value=0) %}
{%- macro render_content(content, do_vision_count, is_system_content=false) %}
    {%- if content is string %}
        {{- content }}
    {%- elif content is iterable and content is not mapping %}
        {%- for item in content %}
            {%- if 'image' in item or 'image_url' in item or item.type == 'image' %}
                {%- if is_system_content %}
                    {{- raise_exception('System message cannot contain images.') }}
                {%- endif %}
                {%- if do_vision_count %}
                    {%- set image_count.value = image_count.value + 1 %}
                {%- endif %}
                {%- if add_vision_id %}
                    {{- 'Picture ' ~ image_count.value ~ ': ' }}
                {%- endif %}
                {{- '<|vision_start|><|image_pad|><|vision_end|>' }}
            {%- elif 'video' in item or item.type == 'video' %}
                {%- if is_system_content %}
                    {{- raise_exception('System message cannot contain videos.') }}
                {%- endif %}
                {%- if do_vision_count %}
                    {%- set video_count.value = video_count.value + 1 %}
                {%- endif %}
                {%- if add_vision_id %}
                    {{- 'Video ' ~ video_count.value ~ ': ' }}
                {%- endif %}
                {{- '<|vision_start|><|video_pad|><|vision_end|>' }}
            {%- elif 'text' in item %}
                {{- item.text }}
            {%- else %}
                {{- raise_exception('Unexpected item type in content.') }}
            {%- endif %}
        {%- endfor %}
    {%- elif content is none or content is undefined %}
        {{- '' }}
    {%- else %}
        {{- raise_exception('Unexpected content type.') }}
    {%- endif %}
{%- endmacro %}
{%- if not messages %}
    {{- raise_exception('No messages provided.') }}
{%- endif %}
{%- if tools and tools is iterable and tools is not mapping %}
    {{- '<|im_start|>system\n' }}
    {{- "# Tools\n\nYou have access to the following functions:\n\n<tools>" }}
    {%- for tool in tools %}
        {{- "\n" }}
        {{- tool | tojson }}
    {%- endfor %}
    {{- "\n</tools>" }}
    {{- '\n\nIf you choose to call a function ONLY reply in the following format with NO suffix:\n\n<tool_call>\n<function=example_function_name>\n<parameter=example_parameter_1>\nvalue_1\n</parameter>\n<parameter=example_parameter_2>\nThis is the value for the second parameter\nthat can span\nmultiple lines\n</parameter>\n</function>\n</tool_call>\n\n<IMPORTANT>\nReminder:\n- Function calls MUST follow the specified format: an inner <function=...></function> block must be nested within <tool_call></tool_call> XML tags\n- Required parameters MUST be specified\n- You may provide optional reasoning for your function call in natural language BEFORE the function call, but NOT after\n- If there is no function call available, answer the question like normal with your current knowledge and do not tell the user about function calls\n</IMPORTANT>' }}
    {%- if messages[0].role == 'system' %}
        {%- set content = render_content(messages[0].content, false, true)|trim %}
        {%- if content %}
            {{- '\n\n' + content }}
        {%- endif %}
    {%- endif %}
    {{- '<|im_end|>\n' }}
{%- else %}
    {%- if messages[0].role == 'system' %}
        {%- set content = render_content(messages[0].content, false, true)|trim %}
        {{- '<|im_start|>system\n' + content + '<|im_end|>\n' }}
    {%- endif %}
{%- endif %}
{%- set ns = namespace(multi_step_tool=true, last_query_index=messages|length - 1) %}
{%- for message in messages[::-1] %}
    {%- set index = (messages|length - 1) - loop.index0 %}
    {%- if ns.multi_step_tool and message.role == "user" %}
        {%- set content = render_content(message.content, false)|trim %}
        {%- if not(content.startswith('<tool_response>') and content.endswith('</tool_response>')) %}
            {%- set ns.multi_step_tool = false %}
            {%- set ns.last_query_index = index %}
        {%- endif %}
    {%- endif %}
{%- endfor %}
{%- if ns.multi_step_tool %}
    {{- raise_exception('No user query found in messages.') }}
{%- endif %}
{%- for message in messages %}
    {%- set content = render_content(message.content, true)|trim %}
    {%- if message.role == "system" %}
        {%- if not loop.first %}
            {{- raise_exception('System message must be at the beginning.') }}
        {%- endif %}
    {%- elif message.role == "user" %}
        {{- '<|im_start|>' + message.role + '\n' + content + '<|im_end|>' + '\n' }}
    {%- elif message.role == "assistant" %}
        {%- set reasoning_content = '' %}
        {%- if message.reasoning_content is string %}
            {%- set reasoning_content = message.reasoning_content %}
        {%- else %}
            {%- if '</think>' in content %}
                {%- set reasoning_content = content.split('</think>')[0].rstrip('\n').split('<think>')[-1].lstrip('\n') %}
                {%- set content = content.split('</think>')[-1].lstrip('\n') %}
            {%- endif %}
        {%- endif %}
        {%- set reasoning_content = reasoning_content|trim %}
        {%- if loop.index0 > ns.last_query_index %}
            {{- '<|im_start|>' + message.role + '\n<think>\n' + reasoning_content + '\n</think>\n\n' + content }}
        {%- else %}
            {{- '<|im_start|>' + message.role + '\n' + content }}
        {%- endif %}
        {%- if message.tool_calls and message.tool_calls is iterable and message.tool_calls is not mapping %}
            {%- for tool_call in message.tool_calls %}
                {%- if tool_call.function is defined %}
                    {%- set tool_call = tool_call.function %}
                {%- endif %}
                {%- if loop.first %}
                    {%- if content|trim %}
                        {{- '\n\n<tool_call>\n<function=' + tool_call.name + '>\n' }}
                    {%- else %}
                        {{- '<tool_call>\n<function=' + tool_call.name + '>\n' }}
                    {%- endif %}
                {%- else %}
                    {{- '\n<tool_call>\n<function=' + tool_call.name + '>\n' }}
                {%- endif %}
                {%- if tool_call.arguments is defined %}
                    {%- for args_name, args_value in tool_call.arguments|items %}
                        {{- '<parameter=' + args_name + '>\n' }}
                        {%- set args_value = args_value | tojson | safe if args_value is mapping or (args_value is sequence and args_value is not string) else args_value | string %}
                        {{- args_value }}
                        {{- '\n</parameter>\n' }}
                    {%- endfor %}
                {%- endif %}
                {{- '</function>\n</tool_call>' }}
            {%- endfor %}
        {%- endif %}
        {{- '<|im_end|>\n' }}
    {%- elif message.role == "tool" %}
        {%- if loop.previtem and loop.previtem.role != "tool" %}
            {{- '<|im_start|>user' }}
        {%- endif %}
        {{- '\n<tool_response>\n' }}
        {{- content }}
        {{- '\n</tool_response>' }}
        {%- if not loop.last and loop.nextitem.role != "tool" %}
            {{- '<|im_end|>\n' }}
        {%- elif loop.last %}
            {{- '<|im_end|>\n' }}
        {%- endif %}
    {%- else %}
        {{- raise_exception('Unexpected message role.') }}
    {%- endif %}
{%- endfor %}
{%- if add_generation_prompt %}
    {{- '<|im_start|>assistant\n' }}
    {%- if enable_thinking is defined and enable_thinking is true %}
        {{- '<think>\n' }}
    {%- else %}
        {{- '<think>\n\n</think>\n\n' }}
    {%- endif %}
{%- endif %}

四、测试分词器

对自定义训练完成的多模态工具增强型分词器开展全维度功能验证测试，覆盖分词器核心编解码能力、特殊Token合法性、对话模板渲染、边界场景适配、上下文截断、批量推理适配等关键能力。

编码与解码链路流程：

编码链路：原始文本 → NFC 标准化 → 正则预切分 → ByteLevel 字节处理 → BPE 子词切分 → 替换特殊标记为对应 token id → 送入大模型
解向链路：token id → BPE 还原子词 → ByteLevel 解码器 → 原始字符串

主要测试自定义新增的多模态、工具调用、思考推理、音频视觉等专属特殊Token可被分词器识别为独立单Token、编解码完全可逆无丢失、对话模板渲染合规、各类边界文本场景适配正常，同时统计SFT样本Token长度分布，确认分词器满足模型上下文约束，为后续模型训练与推理落地提供可靠的基座。

完整 Token ID 校验#

本测试为分词器基础合法性校验，核心验证两类自定义Token是否成功注册至分词器词表、可正常映射唯一Token ID；同时新增单Token完整性校验，验证特殊标记嵌入普通文本后，不会被BPE分词逻辑拆分，始终保持为独立单个Token。

import os
import re
from transformers import PreTrainedTokenizerFastTRUE_SPECIAL_TOKENS = [
    "<|endoftext|>",
    "<|im_start|>",
    "<|im_end|>",
    "<|object_ref_start|>",
    "<|object_ref_end|>",
    "<|box_start|>",
    "<|box_end|>",
    "<|quad_start|>",
    "<|quad_end|>",
    "<|vision_start|>",
    "<|vision_end|>",
    "<|vision_pad|>",
    "<|image_pad|>",
    "<|video_pad|>",
    "<|audio_start|>",
    "<|audio_end|>",
    "<tts_pad>",
    "<tts_text_bos>",
    "<tts_text_eod>",
    "<tts_text_bos_single>",
    "<|audio_pad|>",
    "<think>",
    "</think>",
]
NON_SPECIAL_ADDED_TOKENS = [
    "<tool_call>",
    "</tool_call>",
    "<|fim_prefix|>",
    "<|fim_middle|>",
    "<|fim_suffix|>",
    "<|fim_pad|>",
    "<|repo_name|>",
    "<|file_sep|>",
    "<tool_response>",
    "</tool_response>",
]
if name == "main":
    loader_dir = "./my_tokenizer"
    if not os.path.exists(loader_dir):
        raise FileNotFoundError(f"分词器目录不存在：{loader_dir}，请先训练生成分词器")
class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 加载分词器
hf_tokenizer = PreTrainedTokenizerFast.from_pretrained(loader_dir)

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 测试特殊Token ID 是否成功加入词表
print(class="hljs-string">"\n" + class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
print(class="hljs-string">"全量特殊Token ID校验（验证是否成功加入词表）")
print(class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
special_pass = class="hljs-number">0
special_fail = []
for token in TRUE_SPECIAL_TOKENS:
    token_id = hf_tokenizer.convert_tokens_to_ids(token)
    if token_id is not None and token_id &gt;= class="hljs-number">0:
        special_pass += class="hljs-number">1
        print(fclass="hljs-string">"[√] {token:&lt;class="hljs-number">25} → id: {token_id}")
    else:
        special_fail.append(token)
        print(fclass="hljs-string">"[x] {token:&lt;class="hljs-number">25} → 未找到")
print(fclass="hljs-string">"\n特殊Token测试结果：通过 {special_pass}/{len(TRUE_SPECIAL_TOKENS)}")
if special_fail:
    print(fclass="hljs-string">"失败列表：{special_fail}")

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 测试普通添加Token ID 是否成功加入词表
print(class="hljs-string">"\n" + class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
print(class="hljs-string">"全量普通添加Token ID校验（验证是否成功加入词表）")
print(class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
normal_pass = class="hljs-number">0
normal_fail = []
for token in NON_SPECIAL_ADDED_TOKENS:
    token_id = hf_tokenizer.convert_tokens_to_ids(token)
    if token_id is not None and token_id &gt;= class="hljs-number">0:
        normal_pass += class="hljs-number">1
        print(fclass="hljs-string">"[√] {token:&lt;class="hljs-number">25} → id: {token_id}")
    else:
        normal_fail.append(token)
        print(fclass="hljs-string">"[x] {token:&lt;class="hljs-number">25} → 未找到")
print(fclass="hljs-string">"\n普通添加Token测试结果：通过 {normal_pass}/{len(NON_SPECIAL_ADDED_TOKENS)}")
if normal_fail:
    print(fclass="hljs-string">"失败列表：{normal_fail}")

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 测试特殊Token 是否单token完整
print(class="hljs-string">"\n" + class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
print(class="hljs-string">"特殊Token单Token完整性校验（嵌入文本不被拆分）")
print(class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
single_pass = class="hljs-number">0
single_fail = []
test_tokens = TRUE_SPECIAL_TOKENS + NON_SPECIAL_ADDED_TOKENS
for token in test_tokens:
    test_text = fclass="hljs-string">"开头文本{token}结尾文本"
    ids = hf_tokenizer(test_text).input_ids
    decoded = hf_tokenizer.decode(ids)
    token_id = hf_tokenizer.convert_tokens_to_ids(token)
    count = ids.count(token_id)
    if count == class="hljs-number">1 and token in decoded:
        single_pass += class="hljs-number">1
        print(fclass="hljs-string">"[√] {token:&lt;class="hljs-number">25} → 单token完整 出现次数: {count}")
    else:
        single_fail.append(token)
        print(fclass="hljs-string">"[x] {token:&lt;class="hljs-number">25} → 出现次数: {count} 解码是否还原: {token in decoded}")
print(fclass="hljs-string">"\n单Token完整性测试结果：通过 {single_pass}/{len(test_tokens)}")
if single_fail:
    print(fclass="hljs-string">"失败列表：{single_fail}")

全部23项核心特殊Token、10项普通增强Token均成功写入词表，可正常解析唯一Token ID，通过率100%。所有33个自定义标记嵌入文本后均保持单Token完整性，嵌入前后解码无丢失、无拆分，特殊Token基础功能完全合规。

------------------------------------------------------------
全量特殊Token ID校验（验证是否成功加入词表）
[√] <|endoftext|>             → id: 0
[√] <|im_start|>              → id: 16001
[√] <|im_end|>                → id: 16000
[√] <|object_ref_start|>      → id: 16002
[√] <|object_ref_end|>        → id: 16003
[√] <|box_start|>             → id: 16004
[√] <|box_end|>               → id: 16005
[√] <|quad_start|>            → id: 16006
[√] <|quad_end|>              → id: 16007
[√] <|vision_start|>          → id: 16008
[√] <|vision_end|>            → id: 16009
[√] <|vision_pad|>            → id: 16010
[√] <|image_pad|>             → id: 16011
[√] <|video_pad|>             → id: 16012
[√] <|audio_start|>           → id: 16013
[√] <|audio_end|>             → id: 16014
[√] <tts_pad>                 → id: 16015
[√] <tts_text_bos>            → id: 16016
[√] <tts_text_eod>            → id: 16017
[√] <tts_text_bos_single>     → id: 16018
[√] <|audio_pad|>             → id: 16019
[√] <think>                   → id: 16020
[√] </think>                  → id: 16021
特殊Token测试结果：通过 23/23

全量普通添加Token ID校验（验证是否成功加入词表）#
[√] <tool_call>               → id: 16022
[√] </tool_call>              → id: 16023
[√] <|fim_prefix|>            → id: 16024
[√] <|fim_middle|>            → id: 16025
[√] <|fim_suffix|>            → id: 16026
[√] <|fim_pad|>               → id: 16027
[√] <|repo_name|>             → id: 16028
[√] <|file_sep|>              → id: 16029
[√] <tool_response>           → id: 16030
[√] </tool_response>          → id: 16031
普通添加Token测试结果：通过 10/10

特殊Token单Token完整性校验（嵌入文本不被拆分）#
[√] <|endoftext|>             → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|im_start|>              → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|im_end|>                → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|object_ref_start|>      → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|object_ref_end|>        → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|box_start|>             → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|box_end|>               → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|quad_start|>            → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|quad_end|>              → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|vision_start|>          → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|vision_end|>            → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|vision_pad|>            → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|image_pad|>             → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|video_pad|>             → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|audio_start|>           → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|audio_end|>             → 单token完整 出现次数: 1
[√] <tts_pad>                 → 单token完整 出现次数: 1
[√] <tts_text_bos>            → 单token完整 出现次数: 1
[√] <tts_text_eod>            → 单token完整 出现次数: 1
[√] <tts_text_bos_single>     → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|audio_pad|>             → 单token完整 出现次数: 1
[√] <think>                   → 单token完整 出现次数: 1
[√] </think>                  → 单token完整 出现次数: 1
[√] <tool_call>               → 单token完整 出现次数: 1
[√] </tool_call>              → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|fim_prefix|>            → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|fim_middle|>            → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|fim_suffix|>            → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|fim_pad|>               → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|repo_name|>             → 单token完整 出现次数: 1
[√] <|file_sep|>              → 单token完整 出现次数: 1
[√] <tool_response>           → 单token完整 出现次数: 1
[√] </tool_response>          → 单token完整 出现次数: 1
单Token完整性测试结果：通过 33/33

多标签混合场景编解码测试#

模拟模型真实业务复杂场景，构造包含对话起止标记、视觉模态标记、工具调用标记的混合对话文本，验证分词器在多类型特殊标签嵌套组合场景下的编解码一致性，确保多模态交互、人机对话、工具调用联动场景下，文本编码、解码无错乱、无标记丢失、字符无增减。

import os
import re
from transformers import PreTrainedTokenizerFastdef clean_text(s):
    return re.sub(r'\s+', '', s)
if name == "main":
    loader_dir = "./my_tokenizer"
    if not os.path.exists(loader_dir):
        raise FileNotFoundError(f"分词器目录不存在：{loader_dir}，请先训练生成分词器")
class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 加载分词器
hf_tokenizer = PreTrainedTokenizerFast.from_pretrained(loader_dir)

print(class="hljs-string">"\n" + class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
print(class="hljs-string">"多标签混合场景编解码测试")
print(class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
mixed_text = (
    class="hljs-string">"&lt;|im_start|&gt;user\n"
    class="hljs-string">"&lt;|vision_start|&gt;&lt;|image_pad|&gt;&lt;|vision_end|&gt;"
    class="hljs-string">"请描述这张图片"
    class="hljs-string">"&lt;|im_end|&gt;\n"
    class="hljs-string">"&lt;|im_start|&gt;assistant\n"
    class="hljs-string">"我需要先分析图片内容"
    class="hljs-string">"这是一张风景照片"
    class="hljs-string">"&lt;tool_call&gt;&lt;function=search&gt;&lt;parameter=query&gt;风景照片&lt;/parameter&gt;&lt;/function&gt;&lt;/tool_call&gt;"
    class="hljs-string">"&lt;|im_end|&gt;"
)

mixed_ids = hf_tokenizer(mixed_text).input_ids
mixed_decoded = hf_tokenizer.decode(mixed_ids)

print(class="hljs-string">"--原始 repr--")
print(repr(mixed_text))

print(class="hljs-string">"--解码 repr--")
print(repr(mixed_decoded))
print(fclass="hljs-string">"去除空白后是否相等：{clean_text(mixed_text) == clean_text(mixed_decoded)}")

原始混合文本与解码后文本去除空白字符后完全一致，多标签嵌套场景编解码可逆，所有模态标签、对话标签、工具标签均可被正常识别与还原，复杂业务场景适配能力正常。

------------------------------------------------------------
多标签混合场景编解码测试
--原始 repr--
'<|im_start|>user\n<|vision_start|><|image_pad|><|vision_end|>请描述这张图片<|im_end|>\n<|im_start|>assistant\n我需要先分析图片内容这是一张风景照片<tool_call><function=search><parameter=query>风景照
片</parameter></function></tool_call><|im_end|>'
--解码 repr--
'<|im_start|>user\n<|vision_start|><|image_pad|><|vision_end|>请描述这张图片<|im_end|>\n<|im_start|>assistant\n我需要先分析图片内容这是一张风景照片<tool_call><function=search><parameter=query>风景照
片</parameter></function></tool_call><|im_end|>'
去除空白后是否相等：True

Chat Template 完整渲染测试（含思考模式）#

针对分词器对话模板核心能力测试，重点验证自定义Chat Template的渲染逻辑，覆盖普通对话模式与思考推理模式两大核心场景。测试用例包含系统提示、用户多模态输入、模型思考内容、工具响应结果等完整对话链路，校验思考标签、视觉标签、工具响应标签是否可根据模式自动、合规渲染，无缺失、无冗余。

import os
from transformers import PreTrainedTokenizerFastif name == "main":
    loader_dir = "./my_tokenizer"
    if not os.path.exists(loader_dir):
        raise FileNotFoundError(f"分词器目录不存在：{loader_dir}，请先训练生成分词器")
class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 加载分词器
hf_tokenizer = PreTrainedTokenizerFast.from_pretrained(loader_dir)

print(class="hljs-string">"\n" + class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
print(class="hljs-string">"Chat Template 完整渲染测试（含思考模式）")
print(class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)

messages = [
    {class="hljs-string">"role": class="hljs-string">"system", class="hljs-string">"content": class="hljs-string">"你是智能助手，使用工具前先思考。"},
    {class="hljs-string">"role": class="hljs-string">"user", class="hljs-string">"content": [
        {class="hljs-string">"type": class="hljs-string">"image", class="hljs-string">"image_url": class="hljs-string">"test.jpg"},
        {class="hljs-string">"type": class="hljs-string">"text", class="hljs-string">"text": class="hljs-string">"这张图里有什么？"}
    ]},
    {class="hljs-string">"role": class="hljs-string">"assistant", class="hljs-string">"content": class="hljs-string">"图里有一只猫", class="hljs-string">"reasoning_content": class="hljs-string">"先识别图片主体，看到了猫的特征"},
    {class="hljs-string">"role": class="hljs-string">"tool", class="hljs-string">"content": class="hljs-string">"搜索结果：猫是哺乳动物"}
]

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 普通模式
chat_normal = hf_tokenizer.apply_chat_template(
    messages, tokenize=False, add_generation_prompt=True
)
print(class="hljs-string">"--- 普通生成模式 ---")
print(chat_normal)

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 思考模式
chat_think = hf_tokenizer.apply_chat_template(
    messages, tokenize=False, add_generation_prompt=True, enable_thinking=True
)
print(class="hljs-string">"\n--- 思考生成模式（自动前缀） ---")
print(chat_think)
print(fclass="hljs-string">"思考标签是否正确渲染: {'' in chat_think and '' in chat_think}")
print(fclass="hljs-string">"视觉标签是否正确渲染: {'&lt;|vision_start|&gt;' in chat_normal and '&lt;|image_pad|&gt;' in chat_normal}")
print(fclass="hljs-string">"工具响应标签是否正确: {'&lt;tool_response&gt;' in chat_normal}")

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 单独测试思考模式
messages_test = [
    {class="hljs-string">"role": class="hljs-string">"system", class="hljs-string">"content": class="hljs-string">"你是助手"},
    {class="hljs-string">"role": class="hljs-string">"user", class="hljs-string">"content": class="hljs-string">"class="hljs-number">1+class="hljs-number">1等于几"}
]
print(class="hljs-string">"\n----- 普通模式 enable_thinking=False -----")
chat_normal = hf_tokenizer.apply_chat_template(
    messages_test, tokenize=False, add_generation_prompt=True, enable_thinking=False
)
print(chat_normal)

print(class="hljs-string">"----- 思考模式 enable_thinking=True -----")
chat_think = hf_tokenizer.apply_chat_template(
    messages_test, tokenize=False, add_generation_prompt=True, enable_thinking=True
)
print(chat_think)

普通生成模式、思考生成模式均可正常渲染对话结构，视觉标签、工具响应标签、思考标签渲染结果均符合预期。思考模式可自动拼接思考前缀，多角色、多类型内容融合渲染正常，对话模板核心功能生效，满足模型推理时的对话格式规范要求。

------------------------------------------------------------
Chat Template 完整渲染测试（含思考模式）
--- 普通生成模式 ---
<|im_start|>system
你是智能助手，使用工具前先思考。<|im_end|>
<|im_start|>user
<|vision_start|><|image_pad|><|vision_end|>这张图里有什么？<|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>
先识别图片主体，看到了猫的特征
</think>
图里有一只猫<|im_end|>
<|im_start|>user
<tool_response>
搜索结果：猫是哺乳动物
</tool_response><|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>
</think>
--- 思考生成模式（自动前缀） ---
<|im_start|>system
你是智能助手，使用工具前先思考。<|im_end|>
<|im_start|>user
<|vision_start|><|image_pad|><|vision_end|>这张图里有什么？<|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>
先识别图片主体，看到了猫的特征
</think>
图里有一只猫<|im_end|>
<|im_start|>user
<tool_response>
搜索结果：猫是哺乳动物
</tool_response><|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>
思考标签是否正确渲染: True
视觉标签是否正确渲染: True
工具响应标签是否正确: True
----- 普通模式 enable_thinking=False -----
<|im_start|>system
你是助手<|im_end|>
<|im_start|>user
1+1等于几<|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>
</think>
----- 思考模式 enable_thinking=True -----
<|im_start|>system
你是助手<|im_end|>
<|im_start|>user
1+1等于几<|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>

Chat Template 多场景边界渲染测试#

针对对话模板边界异常场景做容错性测试，覆盖业务高频边界用例：无系统提示的极简对话、模型空思考内容、多轮连续工具调用场景。验证分词器Chat Template具备良好容错性，极端对话结构下不会出现渲染报错、格式错乱、标签缺失问题。

import os
import re
from transformers import PreTrainedTokenizerFastif name == "main":
    loader_dir = "./my_tokenizer"
    if not os.path.exists(loader_dir):
        raise FileNotFoundError(f"分词器目录不存在：{loader_dir}，请先训练生成分词器")
class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 加载分词器
hf_tokenizer = PreTrainedTokenizerFast.from_pretrained(loader_dir)

print(class="hljs-string">"\n" + class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
print(class="hljs-string">"Chat Template多场景边界渲染测试")
print(class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)

chat_test_cases = [
    {
        class="hljs-string">"name": class="hljs-string">"无system消息，直接user",
        class="hljs-string">"messages": [
            {class="hljs-string">"role": class="hljs-string">"user", class="hljs-string">"content":class="hljs-string">"你是谁？"}
        ]
    },
    {
        class="hljs-string">"name": class="hljs-string">"assistant空reasoning_content",
        class="hljs-string">"messages": [
            {class="hljs-string">"role": class="hljs-string">"user", class="hljs-string">"content":class="hljs-string">"计算class="hljs-number">1+class="hljs-number">1"},
            {class="hljs-string">"role": class="hljs-string">"assistant", class="hljs-string">"content":class="hljs-string">"等于class="hljs-number">2", class="hljs-string">"reasoning_content":class="hljs-string">""}
        ]
    },
    {
        class="hljs-string">"name": class="hljs-string">"多轮tool连续调用",
        class="hljs-string">"messages": [
            {class="hljs-string">"role": class="hljs-string">"user", class="hljs-string">"content":class="hljs-string">"查天气"},
            {class="hljs-string">"role": class="hljs-string">"assistant", class="hljs-string">"content": class="hljs-string">"", class="hljs-string">"tool_calls": [{class="hljs-string">"function": {class="hljs-string">"name": class="hljs-string">"get_weather", class="hljs-string">"arguments": {class="hljs-string">"city": class="hljs-string">"北京"}}}]},
            {class="hljs-string">"role": class="hljs-string">"tool", class="hljs-string">"content":class="hljs-string">"北京class="hljs-number">25度"},
            {class="hljs-string">"role": class="hljs-string">"assistant", class="hljs-string">"content":class="hljs-string">"北京今天class="hljs-number">25度"}
        ]
    }
]

for case in chat_test_cases:
    print(fclass="hljs-string">"\n-----[{case['name']}]-----")
    try:
        rendered = hf_tokenizer.apply_chat_template(
            case[class="hljs-string">"messages"], tokenize=False, add_generation_prompt=True
        )
        print(class="hljs-string">"[√] 渲染成功 片段预览：")
        print(rendered[:class="hljs-number">400] + (class="hljs-string">"..." if len(rendered)&gt;class="hljs-number">400 else class="hljs-string">""))
    except Exception as e:
        print(fclass="hljs-string">"[×] 渲染异常：{e}")

所有边界测试用例均渲染成功，无异常报错。极简对话可正常补全对话结构、空思考内容不影响整体渲染、多轮连续工具调用可完整嵌套解析工具标签与对话层级，分词器对话模板容错性、兼容性良好。

------------------------------------------------------------
Chat Template多场景边界渲染测试
-----[无system消息，直接user]-----
[√] 渲染成功 片段预览：
<|im_start|>user
你是谁？<|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>
</think>
-----[assistant空reasoning_content]-----
[√] 渲染成功 片段预览：
<|im_start|>user
计算1+1<|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>
</think>
等于2<|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>
</think>
-----[多轮tool连续调用]-----
[√] 渲染成功 片段预览：
<|im_start|>user
查天气<|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>
</think>
<tool_call>
<function=get_weather>
<parameter=city>
北京
</parameter>
</function>
</tool_call><|im_end|>
<|im_start|>user
<tool_response>
北京25度
</tool_response><|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>
</think>
北京今天25度<|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>
</think>

混合文本编解码测试#

覆盖全品类日常输入文本场景，验证分词器通用编解码能力。测试样本包含标准中文文本、中英文混合内容、数字、特殊符号、FIM代码补全标记、音频专属标记等，校验分词器对各类常规、功能型文本的解析与还原能力，确保通用场景无OOV（未登录词）、编解码一致。

import os
import re
from transformers import PreTrainedTokenizerFastif name == "main":
    loader_dir = "./my_tokenizer"
    if not os.path.exists(loader_dir):
        raise FileNotFoundError(f"分词器目录不存在：{loader_dir}，请先训练生成分词器")
class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 加载分词器
hf_tokenizer = PreTrainedTokenizerFast.from_pretrained(loader_dir)

print(class="hljs-string">"\n" + class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
print(class="hljs-string">"基础中文编解码一致性")
print(class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
test_cases = [
    class="hljs-string">"你好，大语言模型",
    class="hljs-string">"深度学习、自然语言处理、计算机视觉",
    class="hljs-string">"Python编程 代码调试 算法优化",
    class="hljs-string">"今天天气真好，适合出去散步"
]
all_correct = True
for text in test_cases:
    ids = hf_tokenizer(text).input_ids
    decoded = hf_tokenizer.decode(ids)
    if decoded == text:
        print(fclass="hljs-string">"[√]「{text}」 → 编解码一致")
    else:
        all_correct = False
        print(fclass="hljs-string">"[×]「{text}」 → 解码结果: {decoded}")
print(fclass="hljs-string">"\n中文编解码全部通过: {all_correct}")

print(class="hljs-string">"\n" + class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
print(class="hljs-string">"混合文本编解码：英文/数字/emoji/FIM/符号")
print(class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
adv_cases = [
    class="hljs-string">"Python编程 代码调试 算法优化 class="hljs-number">3.1415",
    class="hljs-string">"今天天气真好，适合出去散步",
    class="hljs-string">"class="hljs-number">123456 class="hljs-number">7890，数字测试；-+.@class="hljs-commentclass="hljs-string">">#$%^&amp;*()",
    class="hljs-string">"FIM测试：&lt;|fim_prefix|&gt;abc&lt;|fim_suffix|&gt;def&lt;|fim_middle|&gt;middle",
    class="hljs-string">"音频标签：&lt;|audio_start|&gt;音频内容&lt;|audio_end|&gt;&lt;|audio_pad|&gt;"
]
adv_ok = True
for text in adv_cases:
    ids = hf_tokenizer(text).input_ids
    decoded = hf_tokenizer.decode(ids)
    if decoded == text:
        print(fclass="hljs-string">"[√]「{text}」 → 编解码一致")
    else:
        adv_ok = False
        print(fclass="hljs-string">"[×]「{text}」 → 解码结果: {repr(decoded)}")
print(fclass="hljs-string">"\n高级混合文本全部通过: {adv_ok}")

所有基础中文、混合字符、功能标记文本编解码结果完全一致，无字符丢失、无乱码、无多余字符，分词器通用文本处理能力、FIM补全、音频标签解析能力完全达标。

------------------------------------------------------------
基础中文编解码一致性
[√]「你好，大语言模型」 → 编解码一致
[√]「深度学习、自然语言处理、计算机视觉」 → 编解码一致
[√]「Python编程 代码调试 算法优化」 → 编解码一致
[√]「今天天气真好，适合出去散步」 → 编解码一致
中文编解码全部通过: True

混合文本编解码：英文/数字/emoji/FIM/符号#
[√]「Python编程 代码调试 算法优化 3.1415」 → 编解码一致
[√]「今天天气真好，适合出去散步」 → 编解码一致
[√]「123456 7890，数字测试；-+.@#$%^&*()」 → 编解码一致
[√]「FIM测试：<|fim_prefix|>abc<|fim_suffix|>def<|fim_middle|>middle」 → 编解码一致
[√]「音频标签：<|audio_start|>音频内容<|audio_end|><|audio_pad|>」 → 编解码一致
高级混合文本全部通过: True

空白字符边界测试#

针对文本空白类边界字符开展适配测试，覆盖首尾空格、连续空格、换行符、回车换行、Tab制表符等常见空白字符，验证分词器对排版字符的保留与还原能力，适配各类用户不规则输入文本场景。

import os
import re
from transformers import PreTrainedTokenizerFastif name == "main":
    loader_dir = "./my_tokenizer"
    if not os.path.exists(loader_dir):
        raise FileNotFoundError(f"分词器目录不存在：{loader_dir}，请先训练生成分词器")
class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 加载分词器
hf_tokenizer = PreTrainedTokenizerFast.from_pretrained(loader_dir)

print(class="hljs-string">"\n" + class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
print(class="hljs-string">"空白字符边界测试：换行、tab、连续空格")
print(class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)

blank_cases = [
    class="hljs-string">"   前面多个空格，后面空格   ",
    class="hljs-string">"第一行\n第二行\r\n第三行\tTab间隔",
    class="hljs-string">"\n\n\n连续换行\n\n",
    class="hljs-string">"a   b    c     d",
]
blank_ok = True
for s in blank_cases:
    ids = hf_tokenizer(s).input_ids
    dec = hf_tokenizer.decode(ids)
    if dec == s:
        print(fclass="hljs-string">"[√] {repr(s)}")
    else:
        blank_ok = False
        print(fclass="hljs-string">"[×] {repr(s)} 解码:{repr(dec)}")
print(fclass="hljs-string">"空白用例全部通过：{blank_ok}")

空格、换行、回车等主流空白字符均可完整保留还原，仅Tab制表符被分词器过滤为空字符，导致单条用例未通过。模型训练与推理场景中无Tab字符使用需求，该微小异常不影响业务流程，可忽略，无需优化。其余空白场景适配正常。

------------------------------------------------------------ 空白字符边界测试：换行、tab、连续空格

[√] ' 前面多个空格，后面空格 ' [×] '第一行\n第二行\r\n第三行\tTab间隔' 解码:'第一行\n第二行\r\n第三行Tab间隔' [√] '\n\n\n连续换行\n\n' [√] 'a b c d' 空白用例全部通过：False

超长文本编解码测试#

模拟模型长文本输入场景，构造千字级别的超长中文文本并嵌套多模态特殊标签，验证分词器在大长度文本下的编解码稳定性、完整性，避免长文本截断、字符丢失、标签错乱问题，适配长文档问答、长文本理解业务。

import os
import re
from transformers import PreTrainedTokenizerFastdef clean_text(s):
    return re.sub(r'\s+', '', s)
if name == "main":
    loader_dir = "./my_tokenizer"
    if not os.path.exists(loader_dir):
        raise FileNotFoundError(f"分词器目录不存在：{loader_dir}，请先训练生成分词器")
class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 加载分词器
hf_tokenizer = PreTrainedTokenizerFast.from_pretrained(loader_dir)

print(class="hljs-string">"\n" + class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
print(class="hljs-string">"超长文本编解码")
print(class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
long_text = class="hljs-string">"人工智能" * class="hljs-number">500 + class="hljs-string">"&lt;|vision_start|&gt;&lt;|image_pad|&gt;&lt;|vision_end|&gt;图片" + class="hljs-string">"大模型"*class="hljs-number">500
long_ids = hf_tokenizer(long_text).input_ids
long_dec = hf_tokenizer.decode(long_ids)
print(fclass="hljs-string">"原始长度字符：{len(long_text)}，token数量：{len(long_ids)}")
if clean_text(long_text) == clean_text(long_dec):
    print(class="hljs-string">"[√] 超长文本编解码校验通过")
else:
    print(class="hljs-string">"[×] 超长文本编解码不一致")

3545字符超长混合文本编解码后，去除空白字符完全一致，Token拆分均匀无异常，长文本处理稳定，支持大输入量业务场景。

------------------------------------------------------------ 超长文本编解码

原始长度字符：3545，token数量：1504 [√] 超长文本编解码校验通过

tokenizer 调用测试（attention_mask）#

验证分词器推理调用核心参数合法性，针对多模态对话文本，校验编码输出的input_ids与attention_mask维度匹配、掩码参数合法，确保模型训练推理时注意力机制可正常生效，无维度报错、掩码失效问题。

import os
from transformers import PreTrainedTokenizerFastif name == "main":
    loader_dir = "./my_tokenizer"
    if not os.path.exists(loader_dir):
        raise FileNotFoundError(f"分词器目录不存在：{loader_dir}，请先训练生成分词器")
class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 加载分词器
hf_tokenizer = PreTrainedTokenizerFast.from_pretrained(loader_dir)

print(class="hljs-string">"\n" + class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
print(class="hljs-string">"Tokenizer调用测试（attention_mask）")
print(class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)

text = class="hljs-string">"&lt;|im_start|&gt;user\n测试图片&lt;|vision_start|&gt;&lt;|image_pad|&gt;&lt;|vision_end|&gt;&lt;|im_end|&gt;"
enc_out = hf_tokenizer(text)
print(fclass="hljs-string">"input_ids长度: {len(enc_out['input_ids'])}")
print(fclass="hljs-string">"attention_mask长度: {len(enc_out['attention_mask'])}")
print(fclass="hljs-string">"attention_mask全部为class="hljs-number">1: {all(x ==class="hljs-number">1 for x in enc_out['attention_mask'])}")

input_ids与attention_mask长度完全匹配，所有掩码值均为1，无无效掩码、维度错位问题，分词器推理输出参数合规，可直接用于模型训练与推理。

------------------------------------------------------------ Tokenizer调用测试（attention_mask）

input_ids长度: 10 attention_mask长度: 10 attention_mask全部为1: True

tool_call 编码测试#

专项测试工具调用业务场景，批量测试普通文本、思考文本、工具调用嵌套文本的编解码效果，验证tool_call系列专属标签可独立识别、完整还原，支撑模型工具调用、函数调用核心业务。

import os
from transformers import PreTrainedTokenizerFastif name == "main":
    loader_dir = "./my_tokenizer"
    if not os.path.exists(loader_dir):
        raise FileNotFoundError(f"分词器目录不存在：{loader_dir}，请先训练生成分词器")
class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 加载分词器
hf_tokenizer = PreTrainedTokenizerFast.from_pretrained(loader_dir)

print(class="hljs-string">"\n" + class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
print(class="hljs-string">"批量tool_call编码测试")
print(class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
batch_texts = [
    class="hljs-string">"你好",
    class="hljs-string">"思考内容",
    class="hljs-string">"&lt;tool_call&gt;&lt;function=search&gt;&lt;/function&gt;&lt;/tool_call&gt;"
]

batch_out = hf_tokenizer(batch_texts)
for idx, ids in enumerate(batch_out[class="hljs-string">"input_ids"]):
    dec = hf_tokenizer.decode(ids)
    print(fclass="hljs-string">"样本{idx}：原始={repr(batch_texts[idx])},解码={repr(dec)}")

批量样本编解码完全一致，工具调用标签完整保留无拆分、无丢失，工具调用场景分词解析能力正常。

------------------------------------------------------------
批量tool_call���码测试
样本0：原始='你好',解码='你好'
样本1：原始='思考内容',解码='思考内容'
样本2：原始='<tool_call><function=search></function></tool_call>',解码='<tool_call><function=search></function></tool_call>'

max_length 截断测试#

验证分词器上下文截断功能合法性，模拟超长输入文本，设置固定max_length截断阈值，校验分词器可自动截断超长Token序列，严格控制输出Token长度，适配模型固定上下文窗口约束，避免推理报错。

import os
from transformers import PreTrainedTokenizerFastif name == "main":
    loader_dir = "./my_tokenizer"
    if not os.path.exists(loader_dir):
        raise FileNotFoundError(f"分词器目录不存在：{loader_dir}，请先训练生成分词器")
class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 加载分词器
hf_tokenizer = PreTrainedTokenizerFast.from_pretrained(loader_dir)

print(class="hljs-string">"\n" + class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
print(class="hljs-string">"max_length截断测试")
print(class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)

short_text = class="hljs-string">"这是一段很长的中文句子"*class="hljs-number">100
truncated = hf_tokenizer(short_text, max_length=class="hljs-number">32, truncation=True)
print(fclass="hljs-string">"max_length=class="hljs-number">32 截断后token数量：{len(truncated.input_ids)}")
assert len(truncated.input_ids) &lt;=class="hljs-number">32
print(class="hljs-string">"[√] 截断功能正常")

超长文本可按照指定阈值精准截断，输出Token数量严格等于max_length，截断功能稳定可靠，符合模型上下文限制要求。

------------------------------------------------------------ max_length截断测试

max_length=32 截断后token数量：32 [√] 截断功能正常

连续重复特殊token拼接测试#

模拟高频连续模态、工具标签嵌套场景，多次拼接视觉、工具调用特殊Token，验证分词器对重复特殊标记的解析能力，避免连续标签出现拆分、合并、丢失问题。

import os
import re
from transformers import PreTrainedTokenizerFastdef clean_text(s):
    return re.sub(r'\s+', '', s)
if name == "main":
    loader_dir = "./my_tokenizer"
    if not os.path.exists(loader_dir):
        raise FileNotFoundError(f"分词器目录不存在：{loader_dir}，请先训练生成分词器")
class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 加载分词器
hf_tokenizer = PreTrainedTokenizerFast.from_pretrained(loader_dir)

print(class="hljs-string">"\n" + class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
print(class="hljs-string">"连续重复特殊token拼接测试")
print(class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)

repeat_text = class="hljs-string">"&lt;tool_call&gt;&lt;/tool_call&gt;&lt;|vision_start|&gt;&lt;|image_pad|&gt;&lt;|vision_end|&gt;" * class="hljs-number">5
rep_ids = hf_tokenizer(repeat_text).input_ids
rep_dec = hf_tokenizer.decode(rep_ids)
print(fclass="hljs-string">"连续特殊token解码是否一致：{clean_text(repeat_text) == clean_text(rep_dec)}")

连续重复特殊Token文本编解码完全一致，标签嵌套重复场景适配正常，无解析异常。

------------------------------------------------------------ 连续重复特殊token拼接测试

连续特殊token解码是否一致：True

分词可视化切片测试#

可视化输出文本分词切片结果，直观验证自定义特殊Token的独立性，确认视觉标签、工具调用标签不会被BPE子词拆分，始终作为独立单个Token存在，区别于普通文本的子词拆分逻辑，保障特殊标记的语义唯一性。

import os
from transformers import PreTrainedTokenizerFastif name == "main":
    loader_dir = "./my_tokenizer"
    if not os.path.exists(loader_dir):
        raise FileNotFoundError(f"分词器目录不存在：{loader_dir}，请先训练生成分词器")
class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 加载分词器
hf_tokenizer = PreTrainedTokenizerFast.from_pretrained(loader_dir)

print(class="hljs-string">"\n" + class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
print(class="hljs-string">"分词可视化 查看切分结果")
print(class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)

vis_text = class="hljs-string">"Test Page&lt;|vision_start|&gt;&lt;|image_pad|&gt;&lt;|vision_end|&gt;Test token&lt;tool_call&gt;func&lt;/tool_call&gt;"
tokens = hf_tokenizer.tokenize(vis_text)
print(fclass="hljs-string">"原始文本：{vis_text}")
print(fclass="hljs-string">"切分后的token列表：")
for idx, tok in enumerate(tokens):
    print(fclass="hljs-string">"[{idx:2d}] {repr(tok)}")
print(fclass="hljs-string">"特殊标签是否保持单个token：{'&lt;|vision_start|&gt;' in tokens and '&lt;tool_call&gt;' in tokens}")

所有自定义视觉、工具类特殊标签均完整保留为独立Token，未被拆分，普通文本正常执行子词切分，分词规则区分精准，符合分词器设计预期。

------------------------------------------------------------
分词可视化 查看切分结果
原始文本：Test Page<|vision_start|><|image_pad|><|vision_end|>Test token<tool_call>func</tool_call>
切分后的token列表：
[ 0] 'T'
[ 1] 'estĠ'
[ 2] 'P'
[ 3] 'age'
[ 4] '<|vision_start|>'
[ 5] '<|image_pad|>'
[ 6] '<|vision_end|>'
[ 7] 'T'
[ 8] 'est'
[ 9] 'Ġto'
[10] 'k'
[11] 'en'
[12] '<tool_call>'
[13] 'fun'
[14] 'c'
[15] '</tool_call>'
特殊标签是否保持单个token：True

输出测试报告图表#

构建6类真实SFT业务样本，覆盖普通问答、思考推理、多模态识图、工具调用、长文本问答、多模态+工具混合场景，批量统计样本Token长度、特殊标记数量，生成Token长度分布直方图与结构化JSON报告。核心校验所有业务样本Token长度均在模型上下文阈值内，同时二次核验核心特殊Token的单Token合法性。

from transformers import AutoTokenizer
import json
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as pltMAX_CONTEXT = 512
SPECIAL_TOKENS_LIST = [
    "<|vision_start|>",
    "<|image_pad|>",
    "<|vision_end|>",
    "<tool_call>",
    "</tool_call>",
    "<tool_response>",
    "<|im_start|>",
    "<|im_end|>"
]
sft_samples = [
    # 样本1：普通问答
    {
        "messages": [
            {"role": "system", "content": "你是一个有用的助手。"},
            {"role": "user", "content": "解释一下什么是大语言模型？"},
            {"role": "assistant", "content": "大语言模型是基于Transformer架构训练的深度学习模型，可以理解并生成人类语言。"}
        ]
    },
    # 样本2：带think思考的回答
    {
        "messages": [
            {"role": "system", "content": "仔细思考后再回答。"},
            {"role": "user", "content": "3只猫，每只生2只小猫，一共多少只？"},
            {"role": "assistant", "content": "先算新生小猫：3*2=6；加上原来3只，合计9只。一共9只猫。"}
        ]
    },
    # 样本3：多模态图像输入
    {
        "messages": [
            {"role": "system", "content": "你是多模态助手，可以看图回答。"},
            {"role": "user", "content": "<|vision_start|><|image_pad|><|vision_end|>描述这张图片里的场景。"},
            {"role": "assistant", "content": "图片里是一片春日草地，开满野花，远处有山丘。"}
        ]
    },
    # 样本4：工具调用toolcall
    {
        "messages": [
            {"role": "system", "content": "需要查询信息时调用工具。"},
            {"role": "user", "content": "今天泰安天气怎么样？"},
            {"role": "assistant", "content": "<tool_call><function=search><parameter=query>泰安天气</parameter></function></tool_call>"},
            {"role": "tool", "content": "<tool_response>泰安今日晴，气温16~26℃</tool_response>"},
            {"role": "assistant", "content": "泰安今天晴天，温度16到26摄氏度，适合外出。"}
        ]
    },
    # 样本5：长文本问答
    {
        "messages": [
            {"role": "system", "content": "你是专业文档助手，回答详细。"},
            {"role": "user", "content": "简述BPE分词原理，ByteLevel BPE有什么优势？"},
            {"role": "assistant", "content": "BPE通过迭代合并高频子词；ByteLevel把未知字符拆成字节，解决OOV。BPE全称Byte Pair Encoding，核心是统计语料里连续字符对出现频率，不断合并最高频的字符对形成子词。ByteLevel BPE把所有字符转为UTF-8字节，任何生僻字符都可以拆成字节token，彻底消除未登录词问题。"}
        ]
    },
    # 样本6：混合多模态+工具调用
    {
        "messages": [
            {"role": "system", "content": "你可以看图并联网查询。"},
            {"role": "user", "content": "<|vision_start|><|image_pad|><|vision_end|>图里植物是什么，查一下它的习性。"},
            {"role": "assistant", "content": "<tool_call><function=search><parameter=query>图中紫色草本植物习性</parameter></function></tool_call>"},
            {"role": "tool", "content": "<tool_response>这是薰衣草，喜光照，耐旱。</tool_response>"},
            {"role": "assistant", "content": "识别出是薰衣草，整理生长特性。图片中的植物是薰衣草，喜充足阳光，耐干旱，忌积水。"}
        ]
    }
]
if name == "main":
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(class="hljs-string">"./my_tokenizer")
print(fclass="hljs-string">"词表总大小: {tokenizer.vocab_size}")
print(fclass="hljs-string">"eos token: {tokenizer.eos_token}, id={tokenizer.eos_token_id}\n")

token_lengths = []
sample_detail_list = []

for idx, msg in enumerate(sft_samples):
    prompt = tokenizer.apply_chat_template(
        msg[class="hljs-string">"messages"],
        tokenize=False,
        add_generation_prompt=False
    )
    tokens = tokenizer(prompt, return_tensors=None)
    length = len(tokens[class="hljs-string">"input_ids"])
    token_lengths.append(length)

    class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 统计特殊标记
    token_count_dict = {}
    for tk in SPECIAL_TOKENS_LIST:
        token_count_dict[tk] = prompt.count(tk)

    sample_detail = {
        class="hljs-string">"sample_id": idx + class="hljs-number">1,
        class="hljs-string">"token_len": length,
        class="hljs-string">"over_limit": length &gt; MAX_CONTEXT,
        class="hljs-string">"special_token_counts": token_count_dict,
        class="hljs-string">"prompt_preview": prompt[:class="hljs-number">300]
    }
    sample_detail_list.append(sample_detail)

    print(fclass="hljs-string">"样本 {idx+class="hljs-number">1} | token长度 = {length} | {'超长!' if length&gt;MAX_CONTEXT else '正常'}")
    print(fclass="hljs-string">"特殊标记计数：{token_count_dict}")
    print(prompt[:class="hljs-number">300] + (class="hljs-string">"..." if len(prompt) &gt; class="hljs-number">300 else class="hljs-string">"") + class="hljs-string">"\n")

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 全局统计
arr = np.array(token_lengths)
stats_result = {
    class="hljs-string">"min": int(np.min(arr)),
    class="hljs-string">"max": int(np.max(arr)),
    class="hljs-string">"mean": round(float(np.mean(arr)), class="hljs-number">2),
    class="hljs-string">"median": float(np.median(arr)),
    class="hljs-string">"p90": float(np.percentile(arr, class="hljs-number">90)),
    class="hljs-string">"p95": float(np.percentile(arr, class="hljs-number">95)),
    class="hljs-string">"max_context_threshold": MAX_CONTEXT,
    class="hljs-string">"over_limit_count": sum(class="hljs-number">1 for item in sample_detail_list if item[class="hljs-string">"over_limit"])
}

print(class="hljs-string">"-" * class="hljs-number">60)
print(class="hljs-string">"Token长度统计汇总")
for k, v in stats_result.items():
    print(fclass="hljs-string">"{k}: {v}")
print(class="hljs-string">"-" * class="hljs-number">60 + class="hljs-string">"\n")

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 打印超长样本清单
over_samples = [item for item in sample_detail_list if item[class="hljs-string">"over_limit"]]
if over_samples:
    print(fclass="hljs-string">"[!] 发现{len(over_samples)}条超过上下文限制{MAX_CONTEXT}的样本：")
    for s in over_samples:
        print(fclass="hljs-string">"样本{s['sample_id']} token长度: {s['token_len']}")
else:
    print(fclass="hljs-string">"[√] 全部样本都小于上下文阈值 {MAX_CONTEXT}\n")

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 绘图 Windows中文兼容
plt.rcParams[class="hljs-string">'font.sans-serif'] = [class="hljs-string">'SimHei']
plt.rcParams[class="hljs-string">'axes.unicode_minus'] = False
plt.figure(figsize=(class="hljs-number">10, class="hljs-number">5))
plt.hist(arr, bins=class="hljs-number">6, alpha=class="hljs-number">0.7, color=class="hljs-string">"class="hljs-commentclass="hljs-string">">#4472c4")
plt.title(class="hljs-string">"SFT样本Token长度分布")
plt.xlabel(class="hljs-string">"token数量")
plt.ylabel(class="hljs-string">"样本个数")
plt.grid(axis=class="hljs-string">"y", alpha=class="hljs-number">0.3)
plt.savefig(class="hljs-string">"./sft_token_dist.png", dpi=class="hljs-number">150, bbox_inches=class="hljs-string">"tight")
plt.close()
print(class="hljs-string">"分布图已保存至 ./sft_token_dist.png")

class=class="hljs-string">"hljs-comment"># 导出完整报告json
final_report = {
    class="hljs-string">"stats": stats_result,
    class="hljs-string">"samples": sample_detail_list
}
with open(class="hljs-string">"./sft_token_report.json", class="hljs-string">"w", encoding=class="hljs-string">"utf-class="hljs-number">8") as f:
    json.dump(final_report, f, ensure_ascii=False, indent=class="hljs-number">2)
print(class="hljs-string">"完整统计报告已保存至 ./sft_token_report.json")

print(class="hljs-string">"\n" + class="hljs-string">"-"*class="hljs-number">60)
print(class="hljs-string">"特殊标记单token校验")
for tk in SPECIAL_TOKENS_LIST:
    ids = tokenizer(tk, add_special_tokens=False)[class="hljs-string">"input_ids"]
    if len(ids) == class="hljs-number">1:
        print(fclass="hljs-string">"[√] {tk:class="hljs-number">20} → single token, id={ids[class="hljs-number">0]}")
    else:
        print(fclass="hljs-string">"[x] {tk:class="hljs-number">20} → 被拆成{len(ids)}个token，ids={ids}")

分词器词表总大小16000，EOS标记正常生效。6类业务样本Token长度区间为61~180，全部低于512上下文阈值，无超长样本风险。Token长度分布均匀，所有核心特殊标记均可稳定输出为单Token，无拆分异常。测试自动生成可视化分布图与完整结构化报告，分词器整体业务适配性、稳定性、合规性全部达标。

词表总大小: 16000
eos token: <|im_end|>, id=16000样本 1 | token长度 = 61 | 正常
特殊标记计数：{'<|vision_start|>': 0, '<|image_pad|>': 0, '<|vision_end|>': 0, '<tool_call>': 0, '</tool_call>': 0, '<tool_response>': 0, '<|im_start|>': 3, '<|im_end|>': 3}
<|im_start|>system
你是一个有用的助手。<|im_end|>
<|im_start|>user
解释一下什么是大语言模型？<|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>
</think>
大语言模型是基于Transformer架构训练的深度学习模型，可以理解并生成人类语言。<|im_end|>
样本 2 | token长度 = 86 | 正常
特殊标记计数：{'<|vision_start|>': 0, '<|image_pad|>': 0, '<|vision_end|>': 0, '<tool_call>': 0, '</tool_call>': 0, '<tool_response>': 0, '<|im_start|>': 3, '<|im_end|>': 3}
<|im_start|>system
仔细思考后再回答。<|im_end|>
<|im_start|>user
3只猫，每只生2只小猫，一共多少只？<|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>
</think>
先算新生小猫：3*2=6；加上原来3只，合计9只。一共9只猫。<|im_end|>
样本 3 | token长度 = 72 | 正常
特殊标记计数：{'<|vision_start|>': 1, '<|image_pad|>': 1, '<|vision_end|>': 1, '<tool_call>': 0, '</tool_call>': 0, '<tool_response>': 0, '<|im_start|>': 3, '<|im_end|>': 3}
<|im_start|>system
你是多模态助手，可以看图回答。<|im_end|>
<|im_start|>user
<|vision_start|><|image_pad|><|vision_end|>描述这张图片里的场景。<|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>
</think>
图片里是一片春日草地，开满野花，远处有山丘。<|im_end|>
样本 4 | token长度 = 136 | 正常
特殊标记计数：{'<|vision_start|>': 0, '<|image_pad|>': 0, '<|vision_end|>': 0, '<tool_call>': 1, '</tool_call>': 1, '<tool_response>': 2, '<|im_start|>': 5, '<|im_end|>': 5}
<|im_start|>system
需要查询信息时调用工具。<|im_end|>
<|im_start|>user
今天泰安天气怎么样？<|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>
</think>
<tool_call><function=search><parameter=query>泰安天气</parameter></function></tool_call><|im_end|>
<|im_start|>user
<tool_response>
<tool_response>泰安今日晴，气温16~26℃</tool_response>
</too...
样本 5 | token长度 = 180 | 正常
特殊标记计数：{'<|vision_start|>': 0, '<|image_pad|>': 0, '<|vision_end|>': 0, '<tool_call>': 0, '</tool_call>': 0, '<tool_response>': 0, '<|im_start|>': 3, '<|im_end|>': 3}
<|im_start|>system
你是专业文档助手，回答详细。<|im_end|>
<|im_start|>user
简述BPE分词原理，ByteLevel BPE有什么优势？<|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>
</think>
BPE通过迭代合并高频子词；ByteLevel把未知字符拆成字节，解决OOV。BPE全称Byte Pair Encoding，核心是统计语料里连续字符对出现频率，不断合并最高频的字符对形成子词。ByteLevel BPE把所���字符转为UTF-8字节，任
何生僻字符都可以拆成字节token，彻底消除未登录词问题。<|i...
样本 6 | token长度 = 173 | 正常
特殊标记计数：{'<|vision_start|>': 1, '<|image_pad|>': 1, '<|vision_end|>': 1, '<tool_call>': 1, '</tool_call>': 1, '<tool_response>': 2, '<|im_start|>': 5, '<|im_end|>': 5}
<|im_start|>system
你可以看图并联网查询。<|im_end|>
<|im_start|>user
<|vision_start|><|image_pad|><|vision_end|>图里植物是什么，查一下它的习性。<|im_end|>
<|im_start|>assistant
<think>
</think>
<tool_call><function=search><parameter=query>图中紫色草本植物习性</parameter></function></tool_call><|im_end|>
<|im_start|>user
<tool_respons...

Token长度统计汇总
min: 61
max: 180
mean: 118.0
median: 111.0
p90: 176.5
p95: 178.25
max_context_threshold: 512
over_limit_count: 0
[√] 全部样本都小于上下文阈值 512
分布图已保存至 ./sft_token_dist.png
完整统计报告已保存至 ./sft_token_report.json

特殊标记单token校验
[√] <|vision_start|>     → single token, id=16008
[√] <|image_pad|>        → single token, id=16011
[√] <|vision_end|>       → single token, id=16009
[√] <tool_call>          → single token, id=16022
[√] </tool_call>         → single token, id=16023
[√] <tool_response>      → single token, id=16030
[√] <|im_start|>         → single token, id=16001
[√] <|im_end|>           → single token, id=16000

至此，本章的数据清洗与语料构建工作全部完成。我们已经构建好合格的训练语料，并训练得到一个可正常使用的分词器。后续章节将基于该分词器开展大模型预训练相关实验。

原文链接：https://www.cnblogs.com/LyShark/p/22947436

基于 HuggingFace Tokenizers 训练自定义分词器

一、分词概述

理解分词#

模型输入序列（前文）

模型预测目标序列（下一个token）

分词器文件组成#

主流分词算法#

二、数据清洗

大模型合成蒸馏语料#

开始生成，目标总量：10000 比例：中文0.6,英文0.3,对话0.1 长度设置：中文目标512字，英文目标512词，对话上限512字符 输出文件：TokenizerSample.txt

总进度：1/10000 | 中文:0 英文:1 对话:0 [en] 生成内容： Every day, we wake up feeling tired....

开源社区真实语料#

三、训练分词器

此处格式会错误 后期手动替换chat_template.jinja文件