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
目录
rJava介绍
rJava安装
rJava实现R调用Java
rJava(JRI)实现Java调用R (win7)
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
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。
作者介绍：
张丹，R语言中文社区专栏特邀作者，《R的极客理想》系列图书作者，民生银行大数据中心数据分析师，前况客创始人兼CTO。
10年IT编程背景，精通R ,Java, Nodejs 编程，获得10项SUN及IBM技术认证。丰富的互联网应用开发架构经验，金融大数据专家。个人博客 http://fens.me， Alexa全球排名70k。
著有《R的极客理想-工具篇》、《R的极客理想-高级开发篇》，合著《数据实践之美》，新书《R的极客理想-量化投资篇》(即将出版)。
作者书籍推荐：（阅读原文即可购买）
《R的极客理想-工具篇》京东购买快速通道：
https://item.jd.com/11524750.html
《R的极客理想-高级开发篇》京东购买快速通道：
https://item.jd.com/11731967.html
《数据实践之美》京东购买快速通道：
https://item.jd.com/12106224.html
《R的极客理想-量化投资篇》(即将出版)