JAVA调用R脚本

Posted 2021-01-28 渔阳nice

0 前言
R是一种非常方便易用的绘图、统计分析、ML算法设计方面的脚本语言。实际中有这样一种场景：算法工程师用R搭建了机器学习算法模型，想用于javaweb之中但是又不想重新用java写一遍算法模型，那么可以考虑java程序中直接调用R的脚本。JAVA负责系统的构建，R用来做运算引擎，从而实现应用型和分析性相结合的系统。
本文将搞清楚如下几个问题：
1）java调用R的方式有哪些及每种方式如何使用？
2）这些调用方式的有哪些优缺点？
下面开始。

1 java调用R的两种方式
1.1 远程调用模式（使用Rserve）
Rserve是一个基于TCP/IP的服务器，通过二进制协议传输数据，可以提供远程连接，使得客户端语言能够调用R。
　　Rserve作为一个package发布在CRAN上，在服务端计算机安装R之后可以直接使用install.packages(“Rserve”)进行安装。需要使用时在R控制台下加载该包，然后输入命令Rserve()，开启服务器就可以供客户端调用。
　　首先建立一个新的连接，然后就可以使用eval之类的方法将R中的表达式传到服务器端，通过R求值后传回JAVA中REXP类型的变量，然后打印出来，整个过程非常简单。由于不需要对R进行初始化，因此速度会比较快。在linux等其他系统下可以同时建立多个连接，但是在Windows下只允许同时打开一个连接，后续的连接都会共有相同的命名空间。

1.1.1 Rserve的安装、启动、关闭方法
　　方法一：
　　准备工作：必须先安装并配置了R语言，可去官网https://www.r-project.org下载安装。
　　　　在命令行窗口依次执行如下命令：
　　　　每次启动r虚拟机时：r
　　　　第一次安装Rserve包时： install.packages(“Rserve”)
　　　　第一次加载Rserve包时：library(Rserve)
　　　　每次需要启动Rserve服务：Rserve()

　　　　关闭Rconnection连接：
　　　　关闭Rconnection连接用rc.close();
　　方法二：
　　使用Rstudio软件直接安装Rserve的包。
　　操作略。
　　

1.1.2 自定义Rserve的配置文件
1）查看Rserve的help选项，Rserve包被安装在R的安装目录的library文件夹下，命令如下图所示。

2）查看Rserve的配置项

配置项含义：

config file: Rserv.cfg 配置文件名称
working root: R运行时工作目录 /tmp/Rserv
port: 6311 通信端口
local socket: TCP/IP TCP/IP协议
authorization: 认证未开启
plain text password: 不允许明文密码
passwords file: 密码文件，未指定
allow I/O: 允许IO操作
allow remote access: 远程访问未开启
control commands: 命令控制未开启
interactive: 允许通信
max.input buffer size: 文件上传限制262mb
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3）新建自定义Rserve配置文件Rserv.cfg（可先创建Rserv.txt添加内容后改后缀为cfg），该配置文件会覆盖Rserve的默认配置，文件位置如下图。

打开Rserv.cfg，其内容设置如下：

workdir /tmp/Rserv
remote enable
fileio enable
interactive yes
port 6311
maxinbuf 262144
encoding utf8
control enable
source start.R
plaintext enable
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该自定义配置项包含了一个Rserve启动脚本start.R,该脚本可用于启动Rserve时输出提示信息，新建该脚本文件并输入内容：

cat("This is my Rserve!")
print(paste("Rserve Server start at ",Sys.time()))
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注：Rserve的服务器默认端口号是6311，当然用户也可以指定其他端口号。

1.1.3 Rserve的使用方法
1) java项目调用Rserve需要三个jar文件：REngine.jar RserveEngine.jar Rserve.jar
常用类及方法如下：

Rconnection()：连接R服务
eval():执行R语句，返回REXP类型数据
assgin()：声明变量
REXP类：其提供了asInteger(), asIntegers(), asString(), asDouble(), asDoubles(), asList()等方法将REXP类型数据转换成java相应类型的数据
2) 测试代码1,打印R版本信息：

package com.rTest;

import org.rosuda.REngine.REXP;
import org.rosuda.REngine.Rserve.RConnection;

public class Test {

public static void main(String[] args) {
RConnection rc = null
try {
rc = new RConnection();//建立与Rserve的连接
REXP x = c.eval("R.version.string");//执行R语句
System.out.println(x.asString());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally{
rc.close();//关闭与Rserve的连接
}

}

}
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3) 测试代码2，调用R文件中自定义函数：
创建R文件test.R

　　　myFunc<-function(data){
　　　　 x<-data+2;
　　　}
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java调用代码如下：

package com.rTest;

import org.rosuda.REngine.REXP;
import org.rosuda.REngine.Rserve.RConnection;

RConnection rc = new RConnection();
// test.R的路径
String fileName = "D:\test.R";
rc.assign("fileName", fileName);
//执行test.R脚本，执行这一步才能调用里面的自定义函数myFunc，如果不行，就在R工具上也执行一下test.R脚本
rc.eval("source(fileName)");
String num = "3";
//调用myFunc函数
REXP rexp=rc.eval("myFunc("+num+")");
//返回类型是一个整数类型，所以用asInteger
System.out.println(rexp.asInteger());
rc.close();//用完记得关闭连接
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1.2 内嵌模式（使用JRI）
JRI，全名是Java/R Interface，是通过调用R的动态链接库从而利用R中的函数等。通过install.packages(“rJava”)安装rJava就行，在安装文件夹中，可以看到一个jri的子文件夹，里面有自带的例子可以用来测试。

1）配置环境变量：在PATH中添加%R_HOME%/bin和%R_HOME%/library/rJava/jri，注意R_HOME的路径要正确。
2）安装rJava： install.packages(“rJava”)
3）设置环境变量：PATH后添加%R_HOME%library Javajri
4）获取jar包：把安装目录jri文件夹下的JRI.jar、REngine.jar和JRIEngine.jar放进Java工程添加到工程中。
此模式只需要了解三个jar提供的API用法即可，不再详述。

2 两种方式优缺点
1）Rserve
优点是javaWeb项目不需要去维护R的运行，通过TCP/IP协议直接进行通讯。
缺点是它对中文的支持很弱，尤其是在windows的环境中，基本不支持中文；在linux环境下，对中文的支持稍微好些。不是完全支持中文的话，不能用于返回值有中文或者输入有中文的系统。
2）JRI
优点是对中文的支持较好。
缺点是使用JRI模式下很容易造成整个系统的崩溃，比如在java调用R的时候，中间出现了异常或者错误，导致java虚拟机崩溃，从而导致整个系统崩溃。

3 总结
实际应用中推荐是Rserve，web系统与R的维护相对独立，增强了系统的灵活性和健壮性。
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作者：StevenSun2014
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/tyhj_sf/article/details/81320731
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