解惑rJava R与Java的高速通道

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

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***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 

#p#

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

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" 

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。

本文出自：http://blog.fens.me/r-rjava-java/