JAVA如何与R完美结合起来

为什么要用java调用R？
     Java作为一个非常流行的编程语言，具有功能强大和简单易用两个特征。Java语言作为静态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程。但是Java缺乏数据分析以及可视化的能力。但是R语言却是专门为统计而生，R语言近年来发展迅速，可以用来进行机器学习，数据挖掘，数据可视化。 为了弥补这种差距， 我们可以将JAVA与R结合起来，
今天我们来说两种方法，首先第一个，JAVA通过Rserve调用R语言。
一，环境
系统：win10
JDK：1.8
R：3.3.1
eclipse：luna
二.准备工作
在R软件里面安装Rserve包
install.packages("Rserve")
如果你已经安装了这个包就不需要这一步。如果安装过程没有报错就OK。接下来我们就要通过下面语句启动服务：
Rserve()
如果出现下面语句这表示服务已经启动好了：
Starting Rserve...
 "D:\PROGRA~1\R\R-33~1.1\library\Rserve\libs\x64\Rserve.exe"  
现在我们已经运行Rserve服务器，我们就可以在eclipse中创建一个Java程序，使用Rserve与R进行通信，并在Java代码中调用R的函数。
我创建里一个RserveProject的java工程，然后右击工程名—properties—Java Build Path—Librares—Add External Jar...加载REngine.jar和Rserve.jar两个jar包，我把R装在了D:\Program Files\下，所以那两个包在D:\Program Files\R\R-3.3.1\library\Rserve\java。大家根据自己的实际情况找找。

三.编写Java程序
在下面程序中，我分别直接调用了R中的函数，也调用自己的R脚本。
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 {
            //创建对象
            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("执行脚本");
        try {
            connection.eval("source('D:/myAdd.R')");
                 //此处路径也可以这样写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();
    }
}

结果为：
平均值
the mean of given vector is=2.5
执行脚本
the sum=30
其中myAdd.R代码如下：
myAdd<-function(x,y){
    sum=x+y
    return(sum)
}

四.Reserve的多线程
由于Rserve是以服务器的形式运行，那么它可以同时处理多个请求。 这也就意味着当我们使用命令启动Rserve的实例。
我们从R控制台启动Rserve实例，如下有三个实例。

Rserve(port=5011)
Rserve(port=5012)
Rserve(port=5013)
现在有了这3个独立的实例，这3个线程可以很容易地连接到这3个实例：

//线程1连接到在端口5011上运行的实例
RConnection connection = new RConnection("hostIP_or_hostName",5011);
//线程2连接到在端口5012上运行的实例
RConnection connection = new RConnection("hostIP_or_hostName",5012);
//线程3连接到在端口5013上运行的实例
RConnection connection = new RConnection("hostIP_or_hostName",5013);

第二种方法：
      这是一种比较简单方便的方法，这次我们需要写一个简单的R语言脚本，然后通过运行这个R脚本，来打开Rserve服务。这样的话，我们每次运行Java程序之前就不用先打开R，再输入程序打开Rserve服务。这样是不是很简单方便。今天我们要用这种方法，和R语言，画一个简单的词云出来。
首先，我们建一个R脚本：
library(Rserve)
Rserve()</span>

我将它保存成Rserve.R文件，放在了这个目录下（MyScript这是我自己新建的文件夹）：    D:\Program Files\R\R-3.3.1\MyScript
提示：路径最后不要有中文字符，就是有的时候可能不识别，或包其他错误。
首先我们要导入  包，大家可以查看我的另一篇博文。我们新建一个类，用来初始化Rserve服务。代码如下

package rserve;

import javax.xml.transform.Source;

import org.rosuda.REngine.Rserve.RConnection;
import org.rosuda.REngine.Rserve.RserveException;
/**
 * 启动Rserve服务
 * @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("正在启动Rserve服务......");
            try {
                Runtime rn=Runtime.getRuntime();            
                /*
                 * 不建议写成直接写成rn.exec("R_EXE_PATH R_SCRIPT_PATH")，
                                *如果这样学的画前面定义的R_EXE_PATH，R_SCRIPT_PATH会提示
                 * 这两个变量没有用到
                 * 运行也许会出错，提示错误如下：
         * java.io.IOException: Cannot run program "D:\Program": CreateProcess error=2,
                                *系统找不到指定的文件。
                 */
                
                String[] commandArgs={R_EXE_PATH,R_SCRIPT_PATH};
               rn.exec(commandArgs);
                Thread.sleep(5000);
            } catch (Exception e2) {
                // TODO: handle exception
                e2.printStackTrace();
            }
            return getRConnection();
        }        
    }
}


说明：R_EXE_PATH 是Rscript.exe或者R.exe的路径，这两个都可以。R_SCRIPT_PATH是R脚本的路径。

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();//获得R对象
        wc.PlotDemo(xp,wc);//错误
    }
    private REXP getRobj() throws Exception{
        RConnection c=Rserve.getRConnection();
        c.setStringEncoding("utf8");//设置字符编码
        //返回R的版本
        REXP Rservesion=c.eval("R.version.string");
        System.out.println(Rservesion.asString());
        System.out.println("\n----------绘图演示--------");
        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()");这个句子的冒号里面都是一些R语句，只不过每句话后面都有一个分号。
运行结果如下：

这样就好了，我们使用java调用R语言就绘制出了一个简单的词云。