R语言- 实验报告 – 利用R语言脚本与Java相互调用

一、 实训内容

1. 利用R语言对Java项目程序进行调用，本实验包括利用R语言对java的.java文件进行编译和执行输出。
2. 在Java中调用R语言程序。本实验通过eclipse编写Java程序的方式，调用R语言的脚本文件进行传值运算，并将执行后的结果返回给Java程序。

二、 实验课题目标

1. 要求能在R x64 3.6.1程序中进行简单的工作空间切换功能，以及掌握基本的shell.exec()和system()函数的应用。
2. 掌握在R语言中进行包的下载和加载的方法，以及启动Rserve服务的方法。
3. 掌握R语言与Java相互调用的基本原理和实现方法。

三、 实验平台

　　1、  系统：  Windows 10

         Intel(R) Core(TM)i7-7500U CPU @ 2.70GHz 2.90 GHz

    RAM 8.00GB

　　2、工具：

         R x64 3.6.1  

　　　　notepad.exe

　　　　eclipse

　　　　word 2016

四、 实施步骤

（1）、R语言调用Java项目程序

　　1、  切换R语言的工作空间。

　　　　首先在C:\目录下，新建文件夹为workspace，再打开R x64 3.6.1程序，输入命令：getwd()  ，获取当前R语言程序的工作空间。输入如命令：setwd(“C:/workspace”)  ，将workspace作为R语言的工作目录，再加以验证是否切换成功。

图4-1 切换工作空间

　　2、  编写Java程序。

　　　　在R x64 3.6.1程序中，输入命令：shell.exec(“notepad”)  ，打开记事本，编写相应的Java类文件，并保存到C:\ workspace目录下，命名为demo.java。

图4-2  R语言打开notepad

图4-3 Java代码示例

　　3、  使用R语言编译Java源文件。

　　　　首先，这里以demo.java文件，虽然只有一个.java格式的文件，但是也可以将其理解为一个简单的Java项目。在R x64 3.6.1程序中，输入命令：system(“javac demo.java”)  ，编译C:\ workspace目录下的demo.java文件。

图4-4 编译Java文件成功

        当在返回的结果中看到[1] 0  ，则表示已经成功进行了编译。如图4-5所示，在C:\ workspace目录下，已经成功生成了demo.class字节文件，也再次验证了编译过程中没有错误。

图4-5 编译结果生成文件

　　4、  使用R语言运行已经编译的demo.class文件。在R x64 3.6.1程序中，输入命令：system(“java demo”)  ，执行刚编译好的demo.class字节文件。

图4-6 执行成功

　　很明显，在返回的结果中显示：“利用R语言成功调用Java程序！  [1] 0”的字样，这表示R语言成功调用了经过编译的Java项目程序。这里虽然是以简单的单个.java文件做实验，但即使Java项目文件再多，此方法都可以使用。

（2）、Java中调用让语言程序

　　1、安装Rserve包。在R x64 3.6.1程序中，输入命令：install.packages(“Rserve”) ，下载‘Rserve’程序包。在弹出的mirrors选项中，选择上海的服务器即可。

图4-7 Rserve下载成功

　　2、加载Rserve包。输入命令：library(Rserve)  ，加载Rserve程序包。

　　3、启动服务。输入命令：Rserve()   ，开始启动Rserve服务。

图4-8 Rserve服务开启成功

　　4、编写调用R语言的Java程序。打开eclipse，新建项目为demo。同时，在demo项目工程名称上右击，选择“Build Path”-“Configure Build Path..”。在Libraries

　　　　选项卡中，单击Add External JARs.. ，加载2、3步骤中下载的REngine.jar和Rserve.jar文件

图4-9成功加载Rserve包

　　5、  编写demo类文件。具体示例代码如下：

package demo;import org.rosuda.REngine.Rserve.RConnection;import org.rosuda.REngine.Rserve.RserveException;import org.rosuda.REngine.REXPMismatchException;;public class demo {        public static void main(String[] args) throws REXPMismatchException {                 RConnection connection = null;                 System.out.println("平均值");                 try {                         connection = new RConnection();                         String vetor = "c(1,2,3,4)";                         connection.eval("meanVal<-mean(" + vetor +")");                         double mean = connection.eval("meanVal").asDouble();                         System.out.println("the mean of given vector is=" + mean);                 } catch (RserveException e) {                         e.printStackTrace();                 }                 System.out.println("执行脚本");                 try {                         connection.eval("source('c:/ workspace/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) {                         System.out.println(e);                         e.printStackTrace();                 }                 connection.close();        }}

　　6、  在c:\workspace目录下新建myAdd.r脚本，脚本内容如图所示：

图4-10 myAdd.r脚本

　　7、  在eclipse中运行该工程的主类文件，运行结果如图4-11所示：

图4-11 执行成功

         明显，在返回的结果中，有以下信息：“the mean of given vector is=2.5

　　　　执行脚本 the sum=30 ”，这正是Java程序调用R语言执行后，返回的结果。

五、 实验成果

（1）、R语言调用Java项目程序

     在实验步骤中，利用R对编译的demo.class字节文件进行执行时，成功返回如图5-1所示的内容，即“利用R语言成功调用Java程序！  [1] 0”，表明利用R语言成功运行了Java项目程序。同时，隐含性地表明R语言可以调用Java语言，对.java文件进行编译和执行。

图5-1  R语言成功调用Java

（2）、Java中调用R语言程序

    当在eclipse中运行调用R脚本的主类时，在执行反馈信息中，返回了：“the mean of given vector is=2.5 执行脚本 the sum=30 ”。这计算结果，需通过R语言进行，也就是说Java也成功调用了R语言，即调用R语言脚本进行运算。如图5-2所示：

图5-2 Java调用R语言程序成功

六、 实训总结

本实验的经验收获和总结，可分点总结如下：

1. 在利用Java调用R语言脚本时，需要加载REngine.jar和Rserve.jar两个jar包。而这两个jar包来源于，在中R x64 3.6.1使用install.packages(“Rserve”) 的方式进行下载Rserve。
2. 在服务端计算机安装R之后可以直接使用install.packages(“Rserve”)进行安装。需要使用时在R控制台下加载该包，然后输入命令Rserve()，开启服务器就可以供客户端调用。
3. 在实现R语言调用java的过程中，也可以使用rjava包，其是一个R语言和Java语言的通信接口，通过底层JNI实现调用，允许R直接调用java对象的方法。而本实验，利用简单的函数system()来实现在R语言直接调用Java程序。
4. 在R语言调用java的时候，也可以进行传值类型的调用。即：Main函数参数String[] args，它是一个字符串数组，用来接收从命令行输入的参数。

参数之间用空格隔开，java解释器会自动处理，把用空格隔开的每一个参数通过args数组传递给main方法。参数下标从0开始，args[0]就代表1第一个参数。当然输入参数之间可以有多个空格，中间的多个空格会被忽略掉。