JAVA如何與R完美結(jié)合起來(lái)

為什么要用java調(diào)用R？
     Java作為一個(gè)非常流行的編程語(yǔ)言，具有功能強(qiáng)大和簡(jiǎn)單易用兩個(gè)特征。Java語(yǔ)言作為靜態(tài)面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言的代表，極好地實(shí)現(xiàn)了面向?qū)ο罄碚?，允許程序員以優(yōu)雅的思維方式進(jìn)行復(fù)雜的編程。但是Java缺乏數(shù)據(jù)分析以及可視化的能力。但是R語(yǔ)言卻是專門為統(tǒng)計(jì)而生，R語(yǔ)言近年來(lái)發(fā)展迅速，可以用來(lái)進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，數(shù)據(jù)挖掘，數(shù)據(jù)可視化。 為了彌補(bǔ)這種差距， 我們可以將JAVA與R結(jié)合起來(lái)，
今天我們來(lái)說(shuō)兩種方法，首先第一個(gè)，JAVA通過(guò)Rserve調(diào)用R語(yǔ)言。
一，環(huán)境
系統(tǒng)：win10
JDK：1.8
R：3.3.1
eclipse：luna
二.準(zhǔn)備工作
在R軟件里面安裝Rserve包
install.packages("Rserve")
如果你已經(jīng)安裝了這個(gè)包就不需要這一步。如果安裝過(guò)程沒(méi)有報(bào)錯(cuò)就OK。接下來(lái)我們就要通過(guò)下面語(yǔ)句啟動(dòng)服務(wù)：
Rserve()
如果出現(xiàn)下面語(yǔ)句這表示服務(wù)已經(jīng)啟動(dòng)好了：
Starting Rserve...
 "D:\PROGRA~1\R\R-33~1.1\library\Rserve\libs\x64\Rserve.exe"  
現(xiàn)在我們已經(jīng)運(yùn)行Rserve服務(wù)器，我們就可以在eclipse中創(chuàng)建一個(gè)Java程序，使用Rserve與R進(jìn)行通信，并在Java代碼中調(diào)用R的函數(shù)。
我創(chuàng)建里一個(gè)RserveProject的java工程，然后右擊工程名—properties—Java Build Path—Librares—Add External Jar...加載REngine.jar和Rserve.jar兩個(gè)jar包，我把R裝在了D:\Program Files\下，所以那兩個(gè)包在D:\Program Files\R\R-3.3.1\library\Rserve\java。大家根據(jù)自己的實(shí)際情況找找。

三.編寫Java程序
在下面程序中，我分別直接調(diào)用了R中的函數(shù)，也調(diào)用自己的R腳本。
import org.rosuda.REngine.Rserve.RConnection;
import org.rosuda.REngine.Rserve.RserveException;
import org.rosuda.REngine.REXPMismatchException;;
public class Temp {

    public static void main(String[] args) throws REXPMismatchException {
        // TODO Auto-generated method stub
        RConnection connection = null;
        System.out.println("平均值");
        try {
            //創(chuàng)建對(duì)象
            connection = new RConnection();
            String vetor="c(1,2,3,4)";
            connection.eval("meanVal<-mean("+vetor+")");
    
            //System.out.println("the mean of given vector is="+mean);
            double mean=connection.eval("meanVal").asDouble();
            System.out.println("the mean of given vector is="+mean);
            //connection.eval(arg0)
            
        } catch (RserveException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("執(zhí)行腳本");
        try {
            connection.eval("source('D:/myAdd.R')");
                 //此處路徑也可以這樣寫D:\\\\myAdd.R
            int num1=20;
            int num2=10;
            int sum=connection.eval("myAdd("+num1+","+num2+")").asInteger();
            System.out.println("the sum="+sum);
        } catch (RserveException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        connection.close();
    }
}

結(jié)果為：
平均值
the mean of given vector is=2.5
執(zhí)行腳本
the sum=30
其中myAdd.R代碼如下：
myAdd<-function(x,y){
    sum=x+y
    return(sum)
}

四.Reserve的多線程
由于Rserve是以服務(wù)器的形式運(yùn)行，那么它可以同時(shí)處理多個(gè)請(qǐng)求。 這也就意味著當(dāng)我們使用命令啟動(dòng)Rserve的實(shí)例。
我們從R控制臺(tái)啟動(dòng)Rserve實(shí)例，如下有三個(gè)實(shí)例。

Rserve(port=5011)
Rserve(port=5012)
Rserve(port=5013)
現(xiàn)在有了這3個(gè)獨(dú)立的實(shí)例，這3個(gè)線程可以很容易地連接到這3個(gè)實(shí)例：

//線程1連接到在端口5011上運(yùn)行的實(shí)例
RConnection connection = new RConnection("hostIP_or_hostName",5011);
//線程2連接到在端口5012上運(yùn)行的實(shí)例
RConnection connection = new RConnection("hostIP_or_hostName",5012);
//線程3連接到在端口5013上運(yùn)行的實(shí)例
RConnection connection = new RConnection("hostIP_or_hostName",5013);

第二種方法：
      這是一種比較簡(jiǎn)單方便的方法，這次我們需要寫一個(gè)簡(jiǎn)單的R語(yǔ)言腳本，然后通過(guò)運(yùn)行這個(gè)R腳本，來(lái)打開(kāi)Rserve服務(wù)。這樣的話，我們每次運(yùn)行Java程序之前就不用先打開(kāi)R，再輸入程序打開(kāi)Rserve服務(wù)。這樣是不是很簡(jiǎn)單方便。今天我們要用這種方法，和R語(yǔ)言，畫一個(gè)簡(jiǎn)單的詞云出來(lái)。
首先，我們建一個(gè)R腳本：
library(Rserve)
Rserve()</span>

我將它保存成Rserve.R文件，放在了這個(gè)目錄下（MyScript這是我自己新建的文件夾）：    D:\Program Files\R\R-3.3.1\MyScript
提示：路徑最后不要有中文字符，就是有的時(shí)候可能不識(shí)別，或包其他錯(cuò)誤。
首先我們要導(dǎo)入  包，大家可以查看我的另一篇博文。我們新建一個(gè)類，用來(lái)初始化Rserve服務(wù)。代碼如下

package rserve;

import javax.xml.transform.Source;

import org.rosuda.REngine.Rserve.RConnection;
import org.rosuda.REngine.Rserve.RserveException;
/**
 * 啟動(dòng)Rserve服務(wù)
 * @author henry wang
 *
 */
public class Rservel {
  private  static String R_EXE_PATH="D:\\Program Files\\R\\R-3.3.1\\bin\\Rscript.exe";
  private static String R_SCRIPT_PATH="D:\\Program Files\\R\\R-3.3.1\\MyScript\\Rserve.R";
    public static RConnection getRConnection(){
        try {
            RConnection rConnection=new RConnection();
             return rConnection;
        } catch (RserveException e) {
            // TODO: handle exception
            System.out.println("正在啟動(dòng)Rserve服務(wù)......");
            try {
                Runtime rn=Runtime.getRuntime();            
                /*
                 * 不建議寫成直接寫成rn.exec("R_EXE_PATH R_SCRIPT_PATH")，
                                *如果這樣學(xué)的畫前面定義的R_EXE_PATH，R_SCRIPT_PATH會(huì)提示
                 * 這兩個(gè)變量沒(méi)有用到
                 * 運(yùn)行也許會(huì)出錯(cuò)，提示錯(cuò)誤如下：
         * java.io.IOException: Cannot run program "D:\Program": CreateProcess error=2,
                                *系統(tǒng)找不到指定的文件。
                 */
                
                String[] commandArgs={R_EXE_PATH,R_SCRIPT_PATH};
               rn.exec(commandArgs);
                Thread.sleep(5000);
            } catch (Exception e2) {
                // TODO: handle exception
                e2.printStackTrace();
            }
            return getRConnection();
        }        
    }
}


說(shuō)明：R_EXE_PATH 是Rscript.exe或者R.exe的路徑，這兩個(gè)都可以。R_SCRIPT_PATH是R腳本的路徑。

package rserve;

import java.awt.Graphics;
import java.awt.Image;
import java.awt.MediaTracker;
import java.awt.Toolkit;

import javax.swing.JFrame;

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

public class WordCloud extends JFrame{
private static final long serialVersionUID=1L;
static Image img;

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // TODO Auto-generated method stub
        WordCloud wc=new WordCloud();
        REXP xp=wc.getRobj();//獲得R對(duì)象
        wc.PlotDemo(xp,wc);//錯(cuò)誤
    }
    private REXP getRobj() throws Exception{
        RConnection c=Rserve.getRConnection();
        c.setStringEncoding("utf8");//設(shè)置字符編碼
        //返回R的版本
        REXP Rservesion=c.eval("R.version.string");
        System.out.println(Rservesion.asString());
        System.out.println("\n----------繪圖演示--------");
        System.out.println("");
        REXP xp=c.parseAndEval("jpeg('test.jpg',quality=90)");
        c.eval("library(wordcloud)");
        c.voidEval("colors=c('red','blue','green','yellow','purple')");
    c.parseAndEval(" data(SOTU);wordcloud(SOTU,min.freq=10,colors=colors);dev.off()");
    xp=c.parseAndEval("r=readBin('test.jpg','raw',3000*3000);unlink('test.jpg');r");
        return xp;
    }
    public void PlotDemo(REXP xp, JFrame f)throws Exception{
        img=Toolkit.getDefaultToolkit().createImage(xp.asBytes());
        MediaTracker mediaTracker=new MediaTracker(this);
        mediaTracker.addImage(img, 0);
        mediaTracker.waitForID(0);
        f.setTitle("Test Image");
        f.setSize(img.getWidth(null),img.getHeight(null));
        f.setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
        f.setVisible(true);
    }
    public void paint(Graphics g){
        g.drawImage(img, 0, 0, null);
    }    
}

c.parseAndEval(" data(SOTU);wordcloud(SOTU,min.freq=10,colors=colors);dev.off()");這個(gè)句子的冒號(hào)里面都是一些R語(yǔ)句，只不過(guò)每句話后面都有一個(gè)分號(hào)。
運(yùn)行結(jié)果如下：

這樣就好了，我們使用java調(diào)用R語(yǔ)言就繪制出了一個(gè)簡(jiǎn)單的詞云。