Java本地&远程调用Matlab函数及脚本

Java本地&远程调用Matlab函数及脚本

Java本地&远程调用Matlab函数及脚本

Matlab版本: 2020b

Matlab提供了丰富的工具箱,如果可以使用Java调用Matlab来实现一些特定的算法,确实是一个不错的想法,经过实验证明这个想法可行,但是性能差点事情,对于一些特殊场景还是可以尝试的。查阅了网上大量的资料,实现Java调用Matlab基本有两种实现思路:1. 将Matlab函数打成Jar类库 ,然后基于MCR运行 2. 使用Matlab提供的Java Matlab Engine API。 本篇文章也是围绕着两个思路,介绍具体实现方法,这其中也会分别介绍本地调用,以及远程调用两种方式。

1 准备工作

远程服务器一台,可以装有window server或者ubuntu系统,或者自己在开发机安装安装版本为2020b的matlab,关于matlab的安装可以参考这篇文章:https://www.bilibili.com/video/BV1uK4y1W7qB。这里我安装的window版本的,安装完成后,启动的时候遇到了一个问题,是由于忘记将压缩包中的补丁里bin复制到安装目录中了,这里一定要复制过去,不然启动不了,注意!!!开发机一台

注意:安装Matlab的时候,一定要安装如下组件:

2 将Matlab函数打成Jar类库 ,然后基于MCR运行

实现原理很简单,就是利用Matlab生成Java的包,使用这个包编写的程序,就可以在MCR的环境运行了。MCR的全拼MATLAB Compiler Runtime,就是一个Matlab的编译运行环境。网上大多数的文章都是基于这种原理实现的,官网文档也有介绍:https://ww2.mathworks.cn/help/compiler_sdk/gs/create-a-java-application-with-matlab-code.html。打包成Java类库有两种方式,通过Matlab界面,或者通过命令行。这篇文章只简单介绍通过Matlab软件界面进行打包。

2.1 安装MCR

如果安装Matlab,并且勾选的文章一开头说的那些选项,就会将MCR一起安装好,当然也可以单独安装MCR,参考:https://ww2.mathworks.cn/help/compiler/install-the-matlab-runtime.html,这里就不单独安装了。

2.2 打包Matlab函数

打开Matlab,在「主页」菜单里点击「新建脚本」,在编辑器中创建如下函数,并保存为mfft.m

function y = mfft(x,N)

y=abs(fft(x,N));

打包Java类库,在「APP」菜单点击「Library Compiler」打开类库编译器

在打开的类库编译器窗口中,「TYPE」一栏选择「Jav aPakage」,在「EXPORTED FUNCTIONS」一栏选择我们已经创建好的函数文件(这里可以选择多个函数),然后修改Jar的名称为signalprocessor,接着修改类名为SignalProcessor,最后点击右上角的「Package」按钮打包即可。

打包完成之后,会弹出打包后的文件夹,其中「for_redistribution_files_only」文件夹下的Jar就是我们打包后的类库,在我们自己的Java应用中引用这个类库即可。

2.3 本地调用

上面通过Matlab的「Library Compiler」成功打包了一个包含FFT函数的Java类库,接下来要介绍如何在我们自己的Java项目中去调用这个类库。

2.3.1 创建Java项目

使用IDEA创建一个名为matlab-mcr-java的Maven项目

2.3.2 使用Maven加载生成的类库

在项目中创建一个名字为「lib」的文件夹,并将matlab安装目录中的R2020b\toolbox\javabuilder\jar\javabuilder.jar,以及我们生成的类库signalprocessor.jar复制到这个文件夹下

修改pom.xml文件,加载lib中的两个类库

matlab

matlab.javabuilder

2020R

system

${basedir}/lib/javabuilder.jar

matlab

matlab.signalprocessor

1.0

system

${basedir}/lib/signalprocessor.jar

maven重新加载

2.3.3 编写本地调用程序

创建matlab.mcr.example包,并创建SignalProcessorExample类

public class SignalProcessorExamples {

public static void main(String[] args) throws Exception {

SignalProcessor processor = new SignalProcessor();

double[] x = new double[]{1.0, 2.0, 3.0, 1.0};

Object[] res = processor.mfft(1, x, (double) x.length);

MWArray a = (MWNumericArray) res[0];

System.out.println(Arrays.toString((double[]) a.getData()));

}

}

在装有MatlabMCR的机器上运行,注意,对象初始化会比较慢,如果要在项目中使用,可以提前初始化对象,后面直接进行方法调用即可

2.4 远程调用

上面开发的程序,必须要在具有MCR的环境中运行。其实在打包Java类库的时候,有一个选项,询问用户是否将Matlab Runtime的类库一并打包,如果选择这个选项的话,就不需要单独的MCR环境,显然实际项目中这么做不太理想,因为包含MCR的一个Java类库就几个G大小。另外一个问题就是,不能每一个应用都体用一个MCR环境,这样也会造成资源的浪费,所以Matlab提供了基于RMI远程调用的方式,关于什么是RMI,参考这篇文章:https://www.cnblogs.com/wxisme/p/5296441.html。

如上是Matlab官网提供的RMI远程调用的架构图,客户端不需要具有MCR环境,服务具有就可以了。下面将通过代码,分别实现客户端和服务端示例。

2.4.1 服务端示例

在官方的javabuilder.jar类库中,会包含RMI相关的封装,服务端只需要去创建监听对象即可。如下为服务端的代码

public class SignalProcessorServerExamples {

public static void main(String[] args) throws Exception {

BasicRemoteFactory factory = new BasicRemoteFactory(SignalProcessor.class, SignalProcessorRemote.class, true);

// 这里调用,是初始化单播远程对象

Remote stub = factory.getStub();

Registry reg = LocateRegistry.createRegistry(10990);

reg.rebind("FactoryInstance", factory);

System.out.println("Server registered and running successfully!!\n");

Thread.currentThread().join();

}

}

注意:创建BasicRemoteFactory对象的时候,构造函数中的最后一个布尔参数一定要设置成fMarshalOutputs=true,设置为true的话,服务端会将matlab的返回对象包装成Java类,否则客户端需要依赖MCR的库进行转换,这样的话,客户端也需要具有MCR环境,所以这里直接设置为true,让其在服务端就转换成Java的对象。

// 这段代码在com.mathworks.toolbox.javabuilder.remoting.RemoteProxy.ProxyInvocationHandler的invoke方法中

if (this.iMarshalOutputs) {

var11 = marshalMWArrayToObject(var11);

}

2.4.2 客户端示例

客户端需要获取远程的桩,然后再进行调用

public class SignalProcessorClientExamples {

public static void main(String[] args) throws Exception {

Registry registry = LocateRegistry.getRegistry("192.168.32.61", 10990);

RemoteFactory factory = (RemoteFactory) registry.lookup("FactoryInstance");

SignalProcessorRemote remote = (SignalProcessorRemote) factory.newInstance();

double[] x = new double[]{1.0, 2.0, 2.5, 1.0};

Object[] res = remote.mfft(1, x, 4.);

System.out.println(Arrays.toString(((double[][]) res[0])[0]));

}

}

其中通过主机IP和端口号获取远程的Registry,然后从Registry中获取到名字为FactorInstance的RemoteFactory对象,通过RemoteFactory创建SignalProcessorRemote。

2.4.3 运行验证

在装有Matlab的机器上运行服务端

在自己的开发机上运行客户端

2.5 完整代码

完整的代码已经提交到Github上了:https://github.com/shirukai/matlab-mcr-java.git

3 使用Matlab提供的Java Matlab Engine API

上一节介绍了通过Matlab打包成Java类库然后进行调用的方法,这一节将介绍另一个中方法,通过Matlab提供的Matlab Engine API进行调用,可以参考官网文章: https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/matlab-engine-api-for-java.html。这种方法官网只提供了本地调用,即必须在装有Matlab的机器上,关于远程调用,笔者自己实现了两个方案,一个是借鉴上一节远程调用的RMI实现方案,另一种是我们比较熟悉的RPC调用。

注意:使用Matlab Engine API,需要提前配置好相关环境变量例如将安装目录\Polyspace\R2020b\bin\win64添加的Path中,其它机器参考:https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/matlab_external/setup-environment.html

3.1 本地调用

3.1.1 创建Java项目

使用IDEA创建一个名为matlab-engine-java的Maven项目

_

3.1.2 引入相关依赖

这里需要engine api相关的依赖,在Matlab的安装目录\R2020b\extern\engines\java\jar\engine.jar,在项目中创建一个lib目录,将engine.jar复制到lib目录下。修改pom.xml,引入依赖

matlab

matlab.engine

2020R

system

${basedir}/lib/engine.jar

org.slf4j

slf4j-log4j12

1.7.36

3.1.3 编写本地调用程序

在项目中创建包matlab.engine.remote.example并创建类MatlabEngineExamples:

public class MatlabEngineExamples {

public static void main(String[] args)throws Exception{

MatlabEngine engine = MatlabEngine.startMatlab();

engine.eval("y=0:1024-1;s=sin(2.0*pi*y*100.0/1000.0);fx=abs(fft(s));");

// 获取变量

double[] fx = engine.getVariable("fx");

System.out.println(Arrays.toString(fx));

}

}

在装有Matlab的机器上运行

如果遇到如下错误,参考:https://ww2.mathworks.cn/matlabcentral/answers/91874-why-do-i-receive-license-manager-error-103,将安装目录\licenses\下的许可证中的"SIGN=" 全局替换成 “TS_OK SIGN=”

3.2 远程调用

本篇文章提供两种远程调用的方式:RMI和RPC,设计模式都是相似的,都需要服务端、客户端。所以首先提取公共的部分,比如调用接口的定义,接口的实现、客户端及工厂定义、服务端及工程定义等。然后再分别实现具体的客户端以及服务端即可。设计UML类图如下:

如下为公共部分的类及接口

定义接口MatlabEngineService

在matlab.engine.remote.api包下创建MatlabEngineService接口

package matlab.engine.remote.api;

import java.rmi.Remote;

import java.rmi.RemoteException;

/**

* 定义Matlab引擎的接口,其中继承Remote用来兼容RMI方式调用

*

* @author shirukai

*/

public interface MatlabEngineService extends Remote {

/**

* 执行Matlab函数

*

*

* double[] x = {2.0, 4.0, 6.0};

* double[] res = service.feval("sqrt", (Object) x);

*

*

* @param funcName 函数名称

* @param params 函数的参数列表

* @param 返回值类型

* @return 执行结果

* @throws RemoteException 兼容RMI

*/

T feval(String funcName, Object... params) throws RemoteException;

/**

* 执行Matlab脚本

*

* @param script 脚本

* @throws RemoteException 兼容RMI

*/

void eval(String script) throws RemoteException;

/**

* 获取变量

* 执行eval()方法之后,可以调用此方法获取脚本中的变量

*

* @param varName 变量名称

* @param 返回值类型

* @return 变量结果

* @throws RemoteException 兼容RMI

*/

T getVariable(String varName) throws RemoteException;

}

实现接口MatlabEngineServiceImpl

在matlab.engine.remote.service包下创建MatlabEngineServiceImpl类

package matlab.engine.remote.service;

import com.mathworks.engine.EngineException;

import com.mathworks.engine.MatlabEngine;

import matlab.engine.remote.api.MatlabEngineService;

import java.io.Serializable;

import java.rmi.RemoteException;

import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;

/**

* Matlab引擎服务接口的具体实现

* 参考:{@link MatlabEngine}

*

* @author shirukai

*/

public class MatlabEngineServiceImpl extends UnicastRemoteObject implements MatlabEngineService, Serializable {

private final MatlabEngine engine;

public MatlabEngineServiceImpl() throws RemoteException, EngineException, InterruptedException {

super();

// 启动Matlab服务

this.engine = MatlabEngine.startMatlab();

}

@Override

public T feval(String funcName, Object... params) throws RemoteException {

try {

return engine.feval(funcName, params);

} catch (Exception e) {

throw new RemoteException(e.getMessage());

}

}

@Override

public void eval(String script) throws RemoteException {

try {

engine.eval(script);

} catch (Exception e) {

throw new RemoteException(e.getMessage());

}

}

@Override

public T getVariable(String varName) throws RemoteException {

try {

return engine.getVariable(varName);

} catch (Exception e) {

throw new RuntimeException(e.getMessage());

}

}

}

定义服务端抽象类

在matlab.engine.remote.common包下创建Client抽象类

package matlab.engine.remote.common;

/**

* 定义客户端创建参数,及创建方法

*

* @author shirukai

*/

public abstract class Client {

protected final String host;

protected final Integer port;

public Client(String host, Integer port) {

this.host = host;

this.port = port;

}

abstract public T get(Class interfaceClass) throws Exception;

}

定义客户端抽象类

在matlab.engine.remote.common包下创建Server抽象类

package matlab.engine.remote.common;

/**

* 定义服务端创建参数,及启动方法

*

* @author shirukai

*/

public abstract class Server {

protected final Integer port;

protected final T instance;

public Server(Integer port, T instance) {

this.port = port;

this.instance = instance;

}

public abstract void start() throws Exception;

}

定义服务端工厂类

在matlab.engine.remote.common包下创建ServerFactory类

package matlab.engine.remote.common;

import java.rmi.Remote;

/**

* 用来创建指定类型的服务端

*

* @author shirukai

*/

public class ServerFactory {

/**

* 创建RMI的服务端

*

* @param port 监听端口号

* @param instance 代理实例

* @param 实例类型

* @return RMI服务端

*/

public static Server createRMIServer(Integer port, T instance) {

// TODO

}

/**

* 创建RPC的服务端

*

* @param port 监听端口号

* @param instance 代理实例

* @param 实例类型

* @return RPC服务端

*/

public static Server createRPCServer(Integer port, T instance) {

//TODO

}

}

定义客户端工厂类

在matlab.engine.remote.common包下创建ClientFactory类

package matlab.engine.remote.common;

/**

* 用来创建指定类型的客户端

*

* @author shirukai

*/

public class ClientFactory {

/**

* 创建基于RMI方式的客户端

*

* @param host 远程服务端的地址

* @param port 远程服务端的端口

* @return RMI客户端

*/

public static Client createRMIClient(String host, Integer port) {

// TODO

return null;

}

/**

* 创建基于RPC方式的服务端

*

* @param host 远程服务端的地址

* @param port 远程服务端的端口

* @return RPC客户端

*/

public static Client createRPCClient(String host, Integer port) {

// TODO

return null;

}

}

3.2.1 基于RMI的实现

3.2.1.1 服务端

RMI的服务端比较简单,继承Server抽象类,实现start方法,直接创建一个Registry监听指定端口,然后绑定一个实例对象即可

package matlab.engine.remote.rmi.server;

import matlab.engine.remote.common.Server;

import org.slf4j.Logger;

import org.slf4j.LoggerFactory;

import java.rmi.Remote;

import java.rmi.registry.LocateRegistry;

import java.rmi.registry.Registry;

/**

* RMI服务端

*

* @author shirukai

*/

public class RMIServer extends Server {

private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(Server.class);

public RMIServer(Integer port, T instance) {

super(port, instance);

}

/**

* 启动监听服务

*

* @throws Exception e

*/

@Override

public void start() throws Exception {

LOG.info("Starting the RMI-based Matlab engine...");

LOG.info("Listening port: {}.", port);

LOG.info("Service backend: {}.", instance.getClass());

Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(port);

String name = instance.getClass().getInterfaces()[0].getSimpleName();

registry.rebind(name, instance);

}

}

服务端创建完成之后,在ServerFactory中添加创建RMI服务端的代码

public static Server createRMIServer(Integer port, T instance) {

return new RMIServer<>(port, instance);

}

3.2.1.2 客户端

客户单也是很简单,继承Client抽象类,实现get方法,get方法中,根据远程主机IP和端口号获取Registry,然后查找到对应的实例返回即可。

package matlab.engine.remote.rmi.client;

import matlab.engine.remote.common.Client;

import java.rmi.registry.LocateRegistry;

import java.rmi.registry.Registry;

/**

* RMI客户端

*

* @author shirukai

*/

public class RMIClient extends Client {

public RMIClient(String host, Integer port) {

super(host, port);

}

/**

* 获取客户端

*

* @param interfaceClass 代理接口类

* @param 代理接口类型

* @return 代理实例

* @throws Exception e

*/

@Override

@SuppressWarnings("unchecked")

public T get(Class interfaceClass) throws Exception {

Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(this.host, this.port);

return (T) registry.lookup(interfaceClass.getSimpleName());

}

}

客户端创建完成之后,在ClientFactory中添加创建RMI客户端的代码

public static Client createRMIClient(String host, Integer port) {

return new RMIClient(host, port);

}

3.2.1.3 运行验证

编写服务端示例,在matlab.engine.remote.example包下

package matlab.engine.remote.example;

import matlab.engine.remote.common.Server;

import matlab.engine.remote.common.ServerFactory;

import matlab.engine.remote.service.MatlabEngineServiceImpl;

/**

* @author shirukai

*/

public class RMIEngineServerExamples {

public static void main(String[] args) throws Exception {

MatlabEngineServiceImpl service = new MatlabEngineServiceImpl();

Server server = ServerFactory.createRMIServer(10991, service);

server.start();

}

}

编写客户端示例,在matlab.engine.remote.example包下

package matlab.engine.remote.example;

import matlab.engine.remote.api.MatlabEngineService;

import matlab.engine.remote.common.Client;

import matlab.engine.remote.common.ClientFactory;

import java.util.Arrays;

/**

* @author shirukai

*/

public class RMIEngineClientExamples {

public static void main(String[] args) throws Exception {

Client client = ClientFactory.createRMIClient("192.168.66.212", 10991);

MatlabEngineService service = client.get(MatlabEngineService.class);

// 调用matlab函数

double[] x = {2.0, 4.0, 6.0};

double[] res = service.feval("sqrt", (Object) x);

for (double e : res) {

System.out.println(e);

}

// 调用matlab脚本

String scripts = "y=0:1024-1;s=sin(2.0*pi*y*100.0/1000.0);fx=abs(fft(s));";

service.eval(scripts);

// 获取变量

double[] fx = service.getVariable("fx");

System.out.println(Arrays.toString(fx));

}

}

运行服务端示例

运行客户端示例

3.2.2 基于RPC的实现

RPC的核心实现有很多种,我们可以基于Netty、Dubbo、Thrift的等等框架,这里为了测试,使用了自己开发的RPC框架,底层基于Socket通信,之前在RPC的文章里有介绍过,这里就不再赘述,贴一下代码,在matlab.engine.remote.rpc.core包下实现。

RPCRequest

package matlab.engine.remote.rpc.core;

import java.io.Serializable;

/**

* RPC通信的请求类型

*

* @author shirukai

*/

public class RPCRequest implements Serializable {

private static final long serialVersionUID = 4932007273709224551L;

/**

* 方法名称

*/

private String methodName;

/**

* 参数列表

*/

private Object[] parameters;

/**

* 参数类型

*/

private Class[] parameterTypes;

public String getMethodName() {

return methodName;

}

public RPCRequest setMethodName(String methodName) {

this.methodName = methodName;

return this;

}

public Object[] getParameters() {

return parameters;

}

public RPCRequest setParameters(Object[] parameters) {

this.parameters = parameters;

return this;

}

public Class[] getParameterTypes() {

return parameterTypes;

}

public RPCRequest setParameterTypes(Class[] parameterTypes) {

this.parameterTypes = parameterTypes;

return this;

}

}

RPCResponse

package matlab.engine.remote.rpc.core;

import java.io.Serializable;

/**

* PRC响应类型

*

* @author shirukai

*/

public class RPCResponse implements Serializable {

public static String SUCCEED = "succeed";

public static String FAILED = "failed";

private static final long serialVersionUID = 6595683424889346485L;

/**

* 响应状态

*/

private String status = "succeed";

/**

* 响应信息,如异常信息

*/

private String message;

/**

* 响应数据,返回值

*/

private Object data;

public String getStatus() {

return status;

}

public RPCResponse setStatus(String status) {

this.status = status;

return this;

}

public String getMessage() {

return message;

}

public RPCResponse setMessage(String message) {

this.message = message;

return this;

}

public Object getData() {

return data;

}

public RPCResponse setData(Object data) {

this.data = data;

return this;

}

}

RpcProvider

package matlab.engine.remote.rpc.core;

import org.slf4j.Logger;

import org.slf4j.LoggerFactory;

import java.io.ObjectInputStream;

import java.io.ObjectOutputStream;

import java.lang.reflect.Method;

import java.net.InetAddress;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

/**

* 用来创建RPC服务

*

* @author shirukai

*/

public class RpcProvider {

private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(RpcProvider.class);

public static void start(int port, T ref) {

try {

LOG.info("The RPC Server is starting, address:{}, bind:{}", InetAddress.getLocalHost().getHostAddress(), port);

ServerSocket listener = new ServerSocket(port);

while (true) {

Socket socket = listener.accept();

// 接收数据并进行反序列化

ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());

// 获取请求对象

Object object = objectInputStream.readObject();

if (object instanceof RPCRequest) {

RPCRequest request = (RPCRequest) object;

LOG.info("Received request:{}", request);

// 处理请求

RPCResponse response = handleRequest(ref, request);

// 将结果返回给客户端

LOG.info("Send response to client.{}", response);

ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());

objectOutputStream.writeObject(response);

}

socket.close();

}

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

private static RPCResponse handleRequest(T ref, RPCRequest request) {

RPCResponse response = new RPCResponse();

try {

LOG.info("The server is handling request.");

Method method = ref.getClass().getMethod(request.getMethodName(), request.getParameterTypes());

Object data = method.invoke(ref, request.getParameters());

response.setData(data);

} catch (Exception e) {

response.setStatus(RPCResponse.FAILED).setMessage(e.getMessage());

}

return response;

}

}

RPCConsumer

package matlab.engine.remote.rpc.core;

import java.io.ObjectInputStream;

import java.io.ObjectOutputStream;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;

import java.lang.reflect.Method;

import java.lang.reflect.Proxy;

import java.net.Socket;

/**

* 用来创建PRC客户端

*

* @author shirukai

*/

public class RPCConsumer {

@SuppressWarnings("unchecked")

public static T get(String host, Integer port, Class interfaceClass) {

// 实例化RPC代理处理器

RPCInvocationHandler handler = new RPCInvocationHandler(host, port);

return (T) Proxy.newProxyInstance(interfaceClass.getClassLoader(), new Class[]{interfaceClass}, handler);

}

private static class RPCInvocationHandler implements InvocationHandler {

private final String host;

private final Integer port;

public RPCInvocationHandler(String host, Integer port) {

this.host = host;

this.port = port;

}

@Override

public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

// 构建请求对象

RPCRequest rpcRequest = new RPCRequest();

rpcRequest.setMethodName(method.getName()).setParameterTypes(method.getParameterTypes()).setParameters(args);

// 使用客户端发送请求

RPCResponse response = this.send(rpcRequest);

// 响应成功返回结果

if (RPCResponse.SUCCEED.equals(response.getStatus())) {

return response.getData();

}

throw new RuntimeException(response.getMessage());

}

public RPCResponse send(RPCRequest rpcRequest) throws Exception {

Socket socket = new Socket(host, port);

//请求序列化

ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());

//将请求发给服务提供方

objectOutputStream.writeObject(rpcRequest);

// 将响应体反序列化

ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());

Object response = objectInputStream.readObject();

if (response instanceof RPCResponse) {

return (RPCResponse) response;

}

throw new RuntimeException("Return error");

}

}

}

3.2.1.1 服务端

在matlab.engine.remote.rpc.server下创建RPCServer

package matlab.engine.remote.rpc.server;

import matlab.engine.remote.common.Server;

import matlab.engine.remote.rpc.core.RpcProvider;

import org.slf4j.Logger;

import org.slf4j.LoggerFactory;

/**

* RPC服务端

*

* @author shirukai

*/

public class RPCServer extends Server {

private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(Server.class);

public RPCServer(Integer port, T instance) {

super(port, instance);

}

@Override

public void start() throws Exception {

LOG.info("Starting the RPC-based Matlab engine...");

LOG.info("Listening port: {}.", port);

LOG.info("Service backend: {}.", instance.getClass());

RpcProvider.start(port, instance);

}

}

服务端创建完成之后,在ServerFactory中添加创建RPC服务端的代码

public static Server createRPCServer(Integer port, T instance) {

return new RPCServer<>(port, instance);

}

3.2.1.2 客户端

在matlab.engine.remote.rpc.client下创建RPCClient

package matlab.engine.remote.rpc.client;

import matlab.engine.remote.common.Client;

import matlab.engine.remote.rpc.core.RPCConsumer;

/**

* PRC客户端

*

* @author shirukai

*/

public class RPCClient extends Client {

public RPCClient(String host, Integer port) {

super(host, port);

}

@Override

public T get(Class interfaceClass) throws Exception {

return RPCConsumer.get(host, port, interfaceClass);

}

}

客户端创建完成之后,在ClientFactory中添加创建RPC客户端的代码

public static Client createRPCClient(String host, Integer port) {

return new RPCClient(host, port);

}

3.2.1.3 运行验证

编写服务端示例

package matlab.engine.remote.example;

import matlab.engine.remote.common.Server;

import matlab.engine.remote.common.ServerFactory;

import matlab.engine.remote.service.MatlabEngineServiceImpl;

/**

* @author shirukai

*/

public class RPCEngineServerExamples {

public static void main(String[] args) throws Exception {

MatlabEngineServiceImpl service = new MatlabEngineServiceImpl();

Server server = ServerFactory.createRPCServer(10992, service);

server.start();

}

}

编写客户端示例

package matlab.engine.remote.example;

import matlab.engine.remote.api.MatlabEngineService;

import matlab.engine.remote.common.Client;

import matlab.engine.remote.common.ClientFactory;

/**

* @author shirukai

*/

public class RPCEngineClientExamples {

public static void main(String[] args)throws Exception {

Client client = ClientFactory.createRPCClient("192.168.66.212", 10992);

MatlabEngineService service = client.get(MatlabEngineService.class);

double[] x = {2.0, 4.0, 6.0};

double[] res = service.feval("sqrt", x);

for (double e : res) {

System.out.println(e);

}

}

}

运行服务端示例

运行客户端示例

3.3 完整代码

Matlab Engine调用的完整代码也提交到github上了:https://github.com/shirukai/matlab-engine-java.git

4 总结

Java 本地及远程调用Matlab的两种实现方案都已经介绍完了,简单总结一下优缺点。

基于MCR的Jar类库

优点:运行环境不依赖Matlab,Runtime不需要Lincese授权,依赖环境安装包较小,可以在容器运行,生成的类库中自带远程调用的实现。

缺点:只能运行函数,而且需要对函数进行单独打包

Matlab Engine API

优点:调用灵活,可以运行函数以及脚本,不需要单独打包

缺点:需要自己进行远程调用的实现,运行环境需要安装matlab,docker支持不友好。

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