JAVA呼叫R語言
1 簡介
R是統計計算的強大工具，而JAVA是做應用系統的主流語言，兩者天然具有整合的需要。關於整合，一方面，R中可以建立JAVA物件呼叫JAVA方法，另一方面，JAVA中可以轉換R的資料型別呼叫R的函式，互相取長補短。現在也有一個專案JGR，用JAVA做R的圖形介面，可以實現高亮顯示自動補全等，還能讓JAVA和R互相呼叫。
關於R中呼叫JAVA，我想主要是為了利用其面向物件的特性，畢竟R語言近來很致力於向面向物件發展，有個很好的專案rJava可以實現，在www.rforge.net/rJava上。R中調JAVA對我似乎意義不大，本文主要介紹JAVA中呼叫R。
JAVA很適合開發應用系統，但是數學建模和計算能力非其所長，如果該系統需要進行大量的統計或者優化的計算，呼叫R是一種很好的方式。JAVA負責系統的構建，R用來做運算引擎，從而實現應用型和分析性相結合的系統。
目前網上有兩種方式使用java呼叫R。
2 Rserve的方式
2.1 介紹
首先要介紹的是Rserve的方式，這是一個基於TCP/IP的伺服器，通過二進位制協議傳輸資料，可以提供遠端連線，使得客戶端語言能夠呼叫R。目前Rserve作為一個package釋出在CRAN上，可以直接使用install.packages("Rserve")進行安裝。需要使用時在R控制檯下載入該包，然後輸入命令Rserve()，開啟伺服器，就可以供客戶端呼叫。
其客戶端可以有多種，這裡只介紹JAVA客戶端。最早的客戶端包是JRclient，在www.rosuda.org/Rserve上還可以下載到，但是現在該專案全部移到了www.rforge.net/Rserve，使用REngine作客戶端（和JRI一致），在該網站下可以下載到REngine.jar和RserveEngine.jar兩個檔案。如果用eclipse開發的話，在工程屬性中匯入這兩個外部的jar包，就可以正常使用了。
首先建立一個新的連線，然後就可以使用eval之類的方法將R中的表示式傳到伺服器端，通過R求值後傳回JAVA中REXP型別的變數，然後打印出來，整個過程非常簡單。由於不需要對R進行初始化，因此速度會比較快。在其他系統下可以同時建立多個連線，但是在Windows下只允許同時開啟一個連線，後續的連線都會共有相同的名稱空間。官網上不建議在Windows下使用Rserve，因為會喪失很多效能，他們推薦可以考慮DCOM的方式。不過DCOM那個工程沒有現成的jar包可用，其實如果是拿R做分析系統中的運算引擎，單連線夠用了。
2.2 操作步驟
(一) 在R裡下載“Rserve”包，並安裝
安裝好後，
執行如下命令啟動“Rserver”
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> library(Rserve) > Rserve() Starting Rserve... "D:\PROGRA~1\R\R-30~1.1\library\Rserve\libs\i386\Rserve.exe" > |
(二) 建立java工程，匯入必要的包，寫出測試用例
目錄結構如下（標紅色的是需要的）：
Test.java 內容
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package com.rTest; import org.rosuda.REngine.REXP; import org.rosuda.REngine.Rserve.RConnection; public class Test { public static void main(String[] args) { try { RConnection c = new RConnection(); REXP x = c.eval("R.version.string"); System.out.println(x.asString()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } |
執行即可
2.3 可能出現的錯誤
2.3.1 Connection refused: connect
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org.rosuda.REngine.Rserve.RserveException: Cannot connect: Connection refused: connect at org.rosuda.REngine.Rserve.RConnection.<init>(RConnection.java:88) at org.rosuda.REngine.Rserve.RConnection.<init>(RConnection.java:60) at org.rosuda.REngine.Rserve.RConnection.<init>(RConnection.java:44) at com.rTest.Test.main(Test.java:9) |
這是由於“Rserve” 伺服器沒有啟動起來的原因，試試在R內執行如下語句
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> library(Rserve) > Rserve() |
3 JRI 的方式
3.1 介紹
另一種方式是JRI，全名是Java/R Interface，這是一種完全不同的方式，通過呼叫R的動態連結庫從而利用R中的函式等。目前該專案已經成了rJava的子專案，不再提供單獨的JRI的版本。因此使用時簡單地通過install.packages("rJava")安裝rJava就行，在安裝資料夾中，可以看到一個jri的子資料夾，裡面有自帶的例子可以用來測試。
裝好後要修改系統的環境變數，在PATH中新增%R_HOME%/bin和%R_HOME%/library/rJava/jri，注意R_HOME的路徑要正確，重啟系統使之生效。使用時同樣在eclipse裡匯入外部的jar包（在www.rforge.net/rJava下載JRI.jar、REngine.jar和JRIEngine.jar這三個檔案），在rJava包安裝目錄下的jri/examples裡有現成的例子（rtest.java和rtest2.java），可以測試是否成功。
3.2 重要的一步 Spring MVC的專案中呼叫語言
可以說大多數的開發人員最重要的目的就是把這個rjava運用到專案中去。在這個步驟中，我將這個呼叫的方法寫成了一個工具類，但是我遇見了兩個大的問題，第一個，因為在專案是在tomcat中釋出的，所以tomcat在載入的時候沒有找到R的.dll檔案，這個問題可以通過System.out.println(System.getProperty("java.library.path"));這句話，找到你用的那個tomcat下面載入檔案的目錄，將這個jri.dll放進去，重新執行這個就行了。第二個，是我在寫工具類的時候發生的一個錯誤，我沒有考慮到自己會多次使用到這個工具，從而導致我的電腦啟動了很多個JVM，記憶體溢位，宕機。這個問題，是通過一個單例模式的建立來解決的，我只讓這個Rengine在專案中被例項化一次，這樣子，他就只能被啟動一次，不會導致電腦宕機等等
一定要注意jdk的配置路徑，確保環境變數的正確性。
3.3 可能出現的錯誤
3.3.1 Cannot find JRI native library!
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Press <Enter> to continue (time to attach the debugger if necessary) Creating Rengine (with arguments) Cannot find JRI native library! Please make sure that the JRI native library is in a directory listed in java.library.path. java.lang.UnsatisfiedLinkError: no jri in java.library.path at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1860) at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:845) at java.lang.System.loadLibrary(System.java:1084) at org.rosuda.JRI.Rengine.<clinit>(Rengine.java:19) at com.rTest.rtest2.main(rtest2.java:73) |
檢查下path是否正確，如果正確 ，如果配置環境正確，1）用System.out.println(System.getProperty("java.library.path"));輸出java.library.path，結果如下：
D:\develop\Java\jdk1.7.0_40\bin;D:\develop\Java\apache-tomcat-8.0.0-RC5\bin
這個資訊中的前者是java的安裝目錄，後者是tomcat的安裝目錄，把jri.dll分別拷到這兩個目錄。然後測試問題是否解決。