解惑rJava R与Java的高速通道

妖狐艹你老母 2022-08-09 03:25 140阅读 0赞

前言  
Java语言在工业界长期处于霸主地位，Java语法、JVM、JDK、Java开源库，在近10年得到了爆发式的发展，几乎覆盖了应用开发的所有领域。 伴随着Java的全领域发展，问题也随之而来了。语法越来越复杂，近似的项目越来越多，学好Java变得很难。对于没有IT背景的统计人员，学用Java 更是难于上青天。

R一直是统计圈内处于佼佼者的语言，语法简单，学习曲线不太长也不太陡。如果能结合Java的通用性和R的专业性，碰撞出的火花，将会缤纷绚烂。

本文将介绍R与Java连接的高速通道，rJava通信方案。另外一篇文章介绍的Rserve通信方案，请参考： [Rserve与Java的跨平台通信][Rserve_Java]

1.  rJava介绍
2.  rJava安装
3.  rJava实现R调用Java
4.  rJava(JRI)实现Java调用R (win7)
5.  rJava(JRI)实现Java调用R (Ubuntu)

## 1. rJava介绍 ##

rJava是一个R语言和Java语言的通信接口，通过底层JNI实现调用，允许在R中直接调用Java的对象和方法。

rJava还提供了Java调用R的功能，是通过JRI(Java/R Interface)实现的。JRI现在已经被嵌入到rJava的包中，我们也可以单独试用这个功能。现在rJava包，已经成为很多基于Java开发R包的基础功能组件。

正式由于rJava是底层接口，并使用JNI作为接口调用，所以效率非常高。在JRI的方案中，JVM直接通过内存直接加载RVM，调用过程性能几乎无损耗，因此是非常高效连接通道，是R和Java通信的首选开发包。

## 2. rJava安装 ##

系统环境：

*  Linux Ubuntu 12.04.2 LTS 64bit server
 *  R version 3.0.1 64bit
 *  Java (Oracle SUN) 1.6.0\_29 64bit Server VM

~ uname -a
    Linux conan 3.5.0-23-generic #35~precise1-Ubuntu SMP Fri Jan 25 17:13:26 UTC 2013 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
    
    ~ cat /etc/issue
    Ubuntu 12.04.2 LTS \n \l
    
    ~ R --version
    R version 3.0.1 (2013-05-16) -- "Good Sport"
    Copyright (C) 2013 The R Foundation for Statistical Computing
    Platform: x86_64-pc-linux-gnu (64-bit)
    
    R is free software and comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
    You are welcome to redistribute it under the terms of the
    GNU General Public License versions 2 or 3.
    For more information about these matters see
    
    http://www.gnu.org/licenses/.
    
    ~ java -version
    java version "1.6.0_29"
    Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.6.0_29-b11)
    Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 20.4-b02, mixed mode)

rJava安装

#配置rJava环境
    ~ sudo R CMD javareconf
    
    #启动R
    ~ sudo R
    > install.packages("rJava")
    installing via 'install.libs.R' to /usr/local/lib/R/site-library/rJava
    ** R
    ** inst
    ** preparing package for lazy loading
    ** help
    *** installing help indices
    ** building package indices
    ** testing if installed package can be loaded
    * DONE (rJava)
    
    The downloaded source packages are in
            ‘/tmp/RtmpiZyCE7/downloaded_packages’

## 3. rJava实现R调用Java ##

在R环境中，使用rJava包编程

#加载rJava包
    > library(rJava)
    > search()
     [1] ".GlobalEnv"        "package:rJava"     "package:stats"
     [4] "package:graphics"  "package:grDevices" "package:utils"
     [7] "package:datasets"  "package:methods"   "Autoloads"
    [10] "package:base"
    
    #启动JVM
    > .jinit()
    
    #声明并赋值到字符串
    > s <- .jnew("java/lang/String", "Hello World!")
    > s
    [1] "Java-Object{Hello World!}"
    
    #查看字符串长度
    > .jcall(s,"I","length")
    [1] 12
    
    #索引World的位置
    > .jcall(s,"I","indexOf","World")
    [1] 6
    
    #查看concat的方法声明
    > .jmethods(s,"concat")
    [1] "public java.lang.String java.lang.String.concat(java.lang.String)"
    
    #使用concat方法连接字符串
    > .jcall(s,"Ljava/lang/String;","concat",s)
    [1] "Hello World!Hello World!"
    
    #打印字符串对象
    > print(s)
    [1] "Java-Object{Hello World!}"
    
    #打印字符串值
    > .jstrVal(s)
    [1] "Hello World!"

rJava优化过的方法调用，用$来调用方法

#同.jcall(s,"I","length")
    > s$length()
    [1] 12
    
    #同.jcall(s,"I","indexOf","World")
    > s$indexOf("World")
    [1] 6

## 4. rJava(JRI)实现Java调用R (win7) ##

在win7中安装rJava

系统环境：

*  win7 64bit 旗舰版
 *  R 3.0.1
 *  Java 1.6.0\_45

设置环境变量

PATH: C:\Program Files\R\R-3.0.1\bin\x64;D:\toolkit\java\jdk6\bin;;D:\toolkit\java\jdk6\jre\bin\server
    JAVA_HOME: D:\toolkit\java\jdk6
    CLASSPATH: C:\Program Files\R\R-3.0.1\library\rJava\jri

在R中安装rJava

> install.packages("rJava")
    
    #加载rJava
    > library(rJava)
    > .jinit()
    
    #R调用Java变量测试
    > s <- .jnew("java/lang/String", "Hello World!")
    > s
    [1] "Java-Object{Hello World!}"

启动Eclipse编写程序  
[![rjava2][]][rjava2]

package org.conan.r.rjava;
    
    import org.rosuda.JRI.Rengine;
    
    public class DemoRJava {
    
        public static void main(String[] args) {
            DemoRJava demo = new DemoRJava();
            demo.callRJava();
        }
    
        public void callRJava() {
            Rengine re = new Rengine(new String[] { "--vanilla" }, false, null);
            if (!re.waitForR()) {
                System.out.println("Cannot load R");
                return;
            }
            
            //打印变量
            String version = re.eval("R.version.string").asString();
            System.out.println(version);
    
            //循环打印数组
            double[] arr = re.eval("rnorm(10)").asDoubleArray();
            for (double a : arr) {
                System.out.print(a + ",");
            }
            re.end();
        }
    }

在Eclipse启动设置VM参数：

-Djava.library.path="C:\Program Files\R\R-3.0.1\library\rJava\jri\x64"

[![rjava][]][rjava]

运行结果：

R version 3.0.1 (2013-05-16)
    0.04051018703700011,-0.3321596519938258,0.45642459001166913,-1.1907153494936031,1.5872266854172385,1.3639721994863943,-0.6309712627586983,-1.5226698569087498,-1.0416402147174952,0.4864034017637044,

打包DemoRJava.jar  
在Eclipse中完成打包，上传到linux环境，继续测试。

## 5. rJava(JRI)实现Java调用R (Ubuntu) ##

新建目录DemoRJava，上传DemoRJava.jar到DemoRJava

~ mkdir /home/conan/R/DemoRJava
    ~ cd /home/conan/R/DemoRJava
    ~ ls -l
    -rw-r--r-- 1 conan conan 1328 Aug  8  2013 DemoRJava.jar

运行Jar包

~ export R_HOME=/usr/lib/R
    ~ java -Djava.library.path=/usr/local/lib/R/site-library/rJava/jri -cp /usr/local/lib/R/site-library/rJava/jri/JRI.jar:/home/conan/R/DemoRJava/DemoRJava.jar org.conan.r.rjava.DemoRJava

运行结果

R version 3.0.1 (2013-05-16)
    0.6374494596732511,1.3413824702002808,0.04573045670001342,-0.6885617932810327,0.14970067632722675,-0.3989493870007832,-0.6148250252955993,0.40132038323714453,-0.5385260423222166,0.3459850956295771,

我们完成了，R和Java的互调。包括了R通过rJava调用Java，Java通过JRI调用R。并演示了win和linux中的使用方法。

关于作者：

张丹(Conan), 程序员Java,R,PHP,Javascript

weibo：@Conan\_Z

blog: http://blog.fens.me

email: bsspirit@gmail.com

[Rserve_Java]: http://f.dataguru.cn/portal.php?mod=view&aid=3275
[rjava2]: /images/20220731/00d2fe25c8ac47ac83ac084d9d5cc5e7.png
[rjava]: /images/20220731/85a1d78d88ba4b8d876d0106ed2d2535.png