R(三): R包原理及安裝

      包（package）是多個函數的集合，常作為分享代碼的基本單元，代碼封裝成包可以方便其他用戶使用。越來越多的R包正在由世界上不同的人所創建並分發，這些分發的R包，可以從CRAN 或 github 上獲取，由於向 CRAN 提交包審核非常嚴格，有些開發者並沒有將自己開發的R包提至CRAN的意向，通過 devtools 可以輕松從 github上下載安裝。包的生命周期一般會經歷 source、bundled、binary、installed和in-memory五個階段。參考資料 （http://r-pkgs.had.co.nz/intro.html） 

目錄：

• R包基本內容
• R的不同形式
• R包相關命令

R包基本內容：

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• 包中包含的內容按重要程序遞減順序包含以下幾個部分，（紅色表示一個包中必須包含的元素）

  1. R代碼（R/）：位於R/文件夾，放置R代碼文件，只有這一個目錄的文件夾也是有用的包
  2. 包的元信息（DESCRIPTION）：包描述文件，文件中一般還包含該包的功能說明、使用權限等
  3. 文檔（man/)：介紹如何使用該包
  4. Vignettes(Vignettes/)：描述包中每個函數細節的文檔，展示了包中各部分配合使用解決具體問題
  5. 測試集(tests/)：確保包按設計工作，testthat包可將已完成的交互式測試轉換為正式的自動化測試
  6. 命名空間（Namespace）：定義該包的哪些函數可供其它包使用，以及需要哪些包的其它函數
  7. 外部數據(data/)：data/目錄為包提供數據，可以供R用戶方便的使用，或者為文檔提供令人信服的例子
  8. 其它部分：demo/、exec/、po/和tools/等

不同形式的R包： (參考 http://r-pkgs.had.co.nz/package.html）

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• source包 :  開發時的源代碼包，包含R/、DESCRIPTION等
• bundled包：將source包reduced成一個單個文件(.tar), 使用gzip(.gz)壓縮成一個.tar.gz文件的包(在linux常看到的包名后綴)，它和source包的區別在於：

1. 1. Vignettes被編譯成了HTML和PDF文件
   2. 沒有了source包中的臨時文件 （source包中.Rbuildignore文件中標明的文件被排除在bundled包外）

• binary包：binary包可供沒有編譯環境的R用戶使用，它也是單個文件，但是解壓開和source包差別很大 （注意：binary包和平台相關，Mac的包.tgz和Windows的.zip不能通用）

1. 1. R/文件夾中並沒有R文件，而是3個解析后可供高效調用的文件，這是加載R代碼用save()函數保存的結果
   2. Meta/文件夾包含一些rd文件，這些是包相關的元數據緩存，可以用readRDS()查看文件內容，這些文件加速了包的加載
   3. html/文件夾包含了HTML幫助需要的文件
   4. src/目錄變成libs/目錄，包含了將源代碼編譯成的庫
   5. inst/的內容被移到了頂層目錄

• installed包：installed包是將binary包解壓（安裝）到特定的庫目錄，如下圖展示了包的不同安裝方法
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• memory包：使用包之前，必須先加載到內存, 可使用library() 和 require() , 其中調用 library()函數時，如果包不存在，程序會中止並報錯。調用requrie() 函數，當包不存在時，調給出警告，程序繼續向后執行。
• 當包加載到內存后，使用包時不需要用包名，比如：用install() 而不用 devtools::install()，如圖
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• 小結：

1. 1. 從網上下載的R的包（package）通常有兩種：binary package 和 Source package
   2. binary package：這種包屬於即得即用型（ready-to-use），但是依賴與平台，即Win和Linux平台下不同
   3. Source package: 此類包可以跨平台使用，但用之前需要處理或者編譯（compiled）
   4. 不同平台對應的不同的后綴名，分別為：

• linux環境編譯運行：tar.gz文件
• windows 環境編譯運行 ：.zip文件
• MacOSg環境編譯運行:.tgz文件

包相關命令：

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• install.packages():   連網時，在線安裝發布在CRAN上的包。 如：install.packages("ape")
• install.packages(your.zip.files, repos=NULL): 安裝下載到本地的R包
• .libPaths()： 查看包的安裝目錄
• installed.packages()：查看已安裝包信息
• .packages(all.available = TRUE)：查看已安裝包信息
• library(mypackage)：載入mypackage包
• getOption("defaultPackages")：查看啟動R時自動載入的包
• search()：查看當前載入的包
• sessionInfo()：查看R中載入的包
• Sys.getenv("R_HOME")：查詢R HOME安裝地址
• Sys.getenv("HOME")：查詢用戶HOME地址
• remove.packages("mypackage"):卸載package
• detach("package:demo"): 刪除當前session內存中已加載的包
• update.packages( ):更新包

github程序包安裝：

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• 依賴 devtools 工具， 安裝命令： install.packages("devtools")
• devtools包的install_github()函數用於從Github下載並在本地安裝R包，安裝示例代碼如下：

  library(devtools)
  install_github('badbye/baidumap')

•  示例中發現：install.packages()和install_github()函數所需的參數是不同的。install.packages()只需包名即可，而install_github()需要提供Github的倉庫名。這意味着當你想從Github上安裝一個R包的時候你必須准確的記得它的倉庫名稱， 麻煩的是，我們往往很難記住Github的用戶名

• githubinstall包提供了一種類似於install.packages()的方式，只需包名即可從github上安裝R包,已發布至CRAN,安裝命令如下：

  install.packages("githubinstall")

• 當再安裝github上的包時，示例代碼如下：

  library(githubinstall)
  githubinstall("baidumap")

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