记一次.NET 与R语言交互

Posted 2021-04-01 dotNET搬砖队

这是将近二年前，有一个项目使用.NET相关技术，但是项目中要将写好的R语言的代码，直接通过.NET调用，得到计算结果，遇到了这么多的坑，在此记下一些过程，文档太少，英文不好！！！

• 如下为开发过程中可能出现的问题！

• 相关博客介绍

我找了很多博客，在CSDN上的代码，基本都是重复的，也没有太多的介绍，一般情况都是官网直接翻译下来的，遇到一些问题时，根本查不到是什么原因。那么，遇到问题，怎么办？

1、看官网，里面有一些示例的链接：这个相当于示例代码库

R.NET是什么？

我的理解，R语言就像是SQL语言，用于数据计算，数据处理。R.Net这个类库就类似ADO.NET的技术，帮助我们实现.NET程序访问R语言代码，R.NET就相当于一个驱动程序。当然，严格意义上，我也不知道RDotNet是不是这样子，看他介绍，应该是起一R引擎。。。。（不懂.jpg）

使用RDotNet的步骤：

1、首先，你要看懂一些简单的R程序，就像，你不懂sql 语句，你怎么写ADO.NET程序一样 （安装R的环境，不要装最新的3.5版本，因为，R.NET并没有做到最新的版本，看他的github就知道了，我本地装的3.3.3，一点问题都没有。如果你安装3.5版本，会一直报一个空指针异常，反正我被坑了。）

2、将我上面所说的示例代码库下载下来，从最简单的代码开始看起。

如下为开发过程中可能出现的问题！

• 而我遇到什么样的问题呢？我是如何解决的？
• 还有哪些问题需要解决？
• 这个类库还有哪些问题不能解决，他有哪些缺点？

回答上面的问题.

1.我遇到的问题。

1）、安装过新的R环境3.5导致一直报错，一点思路都没有。如何解决：看github的issue，看到有人提的问题，大意是指。R.NET不能支持到最新的R语言版本。

2）、一个简单的程序，在控制台上执行，是OK的。然而在ASP.NET MVC程序上一直不成功。如何解决：第一步：先把R的环境变量配置好，类似JDK的环境变量配置 找到自己的R语言位置，将32位和64位的环境都配置至path中

 ;C:\Program Files\R\R-3.3.3\bin\i386;C:\Program Files\R\R-3.3.3\bin\x64;

第二步，如何还有问题的话：比如一直报StackOverflowException的异常，建议你看他的issue:这个是他们的讨论原本我也遇到这个问题，但R的版本用了3.3,就没这个错了。

3）、当R的引擎正常结束后，调用 dispose后，下次调用 就会报错，那就不调用 dispose方法吧。那个作者说：There can only be one R engine in a process, and R itself is largely not thread-safe.

2.还有哪些问题需要解决？

1. 以 管理员权限运行Rgui,并指定包安装的位置，防止安装到其他目录 此命令设置当前包安装的位置，

.libPaths("C:/Program Files/R/R-3.3.3/library")

此命令查看当前包会安装的位置

.libPaths()

2. 如果有些包无法正常安装，如果能找到那个包，可直接复制其至目录C:/Program Files/R/R-3.3.3/library
3. 运行和发布后的代码都应运行在64位机子及平台上。

3.这个类库还有哪些问题不能解决，他有哪些缺点？

1. 不能兼容所有的R版本，目前只兼容到R3.3.3。
2. 如下代码在本机windows10 专业版 中文版电脑上运行会乱码

 CharacterVector datFname = engine.CreateCharacter("我是中文");

我研究下代码，是这个类中的方法有问题InternalString  下的方法 StringFromNativeUtf8

       /// <summary>
       /// Convert utf8 to string
       /// </summary>
       /// <param name="utf8">utf8 to convert</param>

       public static string StringFromNativeUtf8(IntPtr utf8)
       {
           int len = 0;
           while (Marshal.ReadByte(utf8, len) != 0) ++len;
           byte[] buffer = new byte[len];
           Marshal.Copy(utf8, buffer, 0, buffer.Length);
           return Encoding.UTF8.GetString(buffer);
       }

我在我本地调试源码时，发现，如果包含中文时，采用Encoding.Default.GetString(buffer);转换，这里就可以正常转换，但这样子，就只支持中文和英文了。而且，好像在测试过程中，改成Default后，如下方法中包含中文，反而乱码了。

       string[] rownames = engine.GetSymbol("rownames").AsCharacter().ToArray();

所以我准备直接用最简单的方式 ，判断buffer的编码，如果不为UTF8,Convert为UTF8，然后返回，否则，这里就需要多此一举，因为，在测试过程发现，判断UTF8，不准确，明明不是UTF8，还是返回了UTF8，所以在这里需要判断，转换后的数据是否包含中文，如果包含，则直接返回，否则要从Default（根据系统的编码决定），转换为UTF8，就能返回中文 。

       /// <summary>
       /// Convert utf8 to string
       /// </summary>
       /// <param name="utf8">utf8 to convert</param>

       public static string StringFromNativeUtf8(IntPtr utf8)
       {
           int len = 0;
           while (Marshal.ReadByte(utf8, len) != 0) ++len;
           byte[] buffer = new byte[len];
           Marshal.Copy(utf8, buffer, 0, buffer.Length);
           Encoding encoding = GetType(buffer);
           if (encoding.Equals(Encoding.UTF8))
           {
               string r = Encoding.UTF8.GetString(buffer);
               if (System.Text.RegularExpressions.Regex.IsMatch(r, @"[\u4e00-\u9fbb]+$"))
               {
                   return r;
               }
               else
               {
                   byte[] newBuffer = Encoding.Convert(Encoding.Default, Encoding.UTF8, buffer);
                   return Encoding.UTF8.GetString(newBuffer);
               }
           }
           else
           {
               byte[] newBuffer = Encoding.Convert(encoding, Encoding.UTF8, buffer);
               return Encoding.UTF8.GetString(newBuffer);
           }
       }

代码已放到github

相关博客介绍

• 用C#调用R语言开发.NET MVC Web服务 此文章中介绍了.NET启动控制台调用R代码，这个思路非常好，一开始对R语言了解甚少，所以还是使用R.NET来实现.NET与R语言的交互，反而耗时耗力。
• 一键运行R脚本 这个文章让我了解到Rscript.exe这个程序的作用，以及执行方式。

• c#调用R语言（原创翻译）

由于开发过程中，有个R程序运行时间非常长，最长可达2小时，所以只能以后台任务方式执行，但 RDotNET，一次只能运行一个，不执行完，其他的程序在WEB项目下无法正常运行，看了上面的文章，有了思路 ：使用.NET的进程Process起一个cmd命令，类似 java配置好环境变量后可使用java,javac命令一样，配置到Path中后，可直接在cmd中使用如下命令

Rscript.exe "某目录下\test.R"  agruments 

其中R程序包要有双引号   多个参数使用空格分隔 ，如下为.NET下使用Process启动cmd命令，并执行Rscript.exe 命令启动R引擎，让其后台运行，运行结束后，才会往后执行。

    public void Execute()
        {
            List<string> arguments = new List<string>
            {
                参数
            };

            Process cmd = new Process
            {
                StartInfo =
                {
                    FileName = @"Rscript.exe",
                    WorkingDirectory = AppFolders.RSourceCodeFolder,//.R代码的位置 "E:\svn\CHNMed\CHNMed.Web\DataUsers\RSourceCode"
                    UseShellExecute = false,
                    RedirectStandardOutput = true,
                    RedirectStandardError = true,
                    Arguments = " Test.r " + string.Join(" ", arguments),
                    CreateNoWindow = true,//不显示程序窗口
                }
            };
            cmd.Start();//启动程序
            var output = cmd.StandardOutput.ReadToEnd();
            var error = cmd.StandardError.ReadToEnd();
            cmd.WaitForExit();//等待控制台程序执行完成
   cmd.Close();//关闭该进程
            Logger.InfoFormat($"参数：{output}出错信息:{error}");
        }