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COLOR(red){SIZE(30){R と PostgreSQL}}

#contents

*[[PL/R:http://www.joeconway.com/plr/]] [#j58cc7f6]
PostgreSQL 用 R 手続き型言語(R Procedural Language for PostgreSQL)

**PL/R とは [#wa010f01]
PostgreSQL の SQL よりRの機能を呼び出す。

**インストール(Linux) [#b90332f5]
-PL/R のソースをPostgreSQL の contrib で解凍
-make を実行してビルド
-"make install" でライブラリをインストール
-contrib/plr ディレクトリにある plr.sql で、任意のデータベース内で有効にする
-- psql -d mydatabase -f plr.sql

**インストール(Win32) [#s0768a42]
-[[Win32 インストーラ、ソース:http://joeconway.com/plr/]]
-[[Win32実行形式 旧版:http://www.davidgis.fr/download/plr-8.2.0.4_0_win32.exe]]
-[[チュートリアル（英文）:http://www.bostongis.com/PrinterFriendly.aspx?content_name=postgresql_plr_tut01]] [[ボロノイ図の生成例:http://www.bostongis.com/PrinterFriendly.aspx?content_name=postgresql_plr_tut02]]

**利用方法 [#z9e41d48]
***関数の基本形 [#i1c44d2b]

　以下のようにPL/R形の手続きを定義する

 CREATE OR REPLACE FUNCTION 関数名 (引数タイプ)
 RETURNS return-type AS '
    関数本体　−−　ここにRのスクリプトを書く
 ' LANGUAGE 'plr';

- R スクリプトのみの例~
　引き数の変数名は以下のように、arg1,arg2 ...., argn となる。

 CREATE OR REPLACE FUNCTION r_max (integer, integer) RETURNS integer AS '
    if (arg1 > arg2)
       RETURN(arg1)
       return(arg1)
    else
       RETURN(arg2)
       return(arg2)
 ' LANGUAGE 'plr' STRICT;

PostgreSQL 7.5 では、以下のように引数名が定義できる。この引数名はSQLの関数内でそのまま使える。

 CREATE OR REPLACE FUNCTION sd(vals FLOAT8[]) RETURNS FLOAT AS '
    sd(vals)
 ' LANGUAGE 'plr' STRICT;

上のSQL文では最後に"STRICT"を入れてNULL値対策をおこなっている。

"STRICT" を使用しない場合

 CREATE OR REPLACE FUNCTION r_max (INTEGER, INTEGER) RETURNS INTEGER AS '
    IF (is.null(arg1) && is.null(arg2))
        RETURN(NULL)
    IF (is.null(arg1))
        RETURN(arg2)
    IF (is.null(arg2))
        RETURN(arg1)
    IF (arg1 > arg2)
        RETURN(arg1)
    if (is.null(arg1) && is.null(arg2))
        return(NULL)
    if (is.null(arg1))
        return(arg2)
    if (is.null(arg2))
        return(arg1)
    if (arg1 > arg2)
        return(arg1)
    arg2
 ' LANGUAGE 'plr';

　複合型の戻り値を返す例(データフレームの値を返す)。

 CREATE OR REPLACE FUNCTION get_emps() RETURNS SETOF emp AS '
    names <- c("Joe","Jim","Jon")
    ages <- c(41,25,35)
    salaries <- c(250000,120000,50000)
    df <- data.frame(name = names, age = ages, salary = salaries)
    RETURN(df)
    return(df)
 ' LANGUAGE 'plr';
 
 SELECT * FROM get_emps();
 
  name | age |  salary
 ------+-----+-----------
  Jim  |  41 | 250000.00
  Joe  |  25 | 120000.00
  Jon  |  35 |  50000.00
 (3 rows)

　SQL内にRスクリプトを定義せずに、R関数と同名かつ引数の型も同じであるSQL関数を定義する場合。その際、SQL関数内はなにもない。

 CREATE OR REPLACE FUNCTION sd(_float8) RETURNS FLOAT AS '' LANGUAGE 'plr';
 SELECT ROUND(sd('{1.23,1.31,1.42,1.27}'::_FLOAT8)::NUMERIC,8);
    round    
 ------------
  0.08180261
 (1 row)

***大域データ [#f06f12ca]

***データベースアクセスサポート関数 [#td53291f]
　以下のコマンドをPL/R手続きの本体より実行するとデータベースにアクセスできる。
-pg.spi.exec (問い合わせ文の文字列)


-pg.spi.prepare (character query, integer vector type_vector)~
後で実行する問い合わせ文を準備し、保存しておく。

-pg.spi.execp (external pointer saved_plan, variable listvalue_list)~
pg.spi.prepare で事前に用意された問い合わせ文の実行

-pg.spi.lastoid()~
pg.spi.exec または pg.spi.execp 経由で最後の問い合わせが挿入された行の OID を返す。

-pg.quoteliteral (character SQL_string)

-pg.quoteident (character SQL_string)

-pg.thrownotice (character message)~
　PostgreSQL NOTICE メッセージの発行
-pg.throwerror (character message)~
　PostgreSQL ERROR メッセージの発行。これ以降の処理が放棄され、現在のトランザクションも中止される。

-pg.spi.factor (data.frame data)~
R のデータフレームを入力として受け入れ、すべての非数値カラムをファクターに変換する。

***PostgreSQL サポート関数 [#j8200a03]
-install_rcmd (text R_code)~
文字列で与えられた R のコードをインタープリータにインストール
-reload_plr_modules ()~
plr_modules テーブルより、R のコードを強制的にリロード
-plr_singleton_array (float8 first_element)
-plr_array_push (float8[] array, float8 next_element)
-plr_array_accum (float8[] state_value, float8 next_element)
-load_r_typenames()
-r_typenames()
-plr_environ()~
Postmaster が現在動作している環境の表示

***集約関数 [#v8bb8e5c]

***起動時にRモジュールを読み込む [#rb2f7517]
PL/R はインタープリータの初期化中に R のコードを自動ローディングをすることをサポートしている。PL/R は plr_modules という R コードのモジュールを持つことになる特別なテーブルを使っている。このテーブルがある場合には、テーブルに定義されているモジュールがテーブルから持ってこられて、作成後すぐさま R インタープリータにロードされる。

以下に plr_modules の例を示す。

 CREATE TABLE plr_modules (
   modseq int4,
   modsrc text
 );

上の例でフィールド modseq はインストールの順序を制御し、フィールド modsrc には R のコードが入っている。以下にこれらの作成例を示す。

 INSERT INTO plr_modules
  VALUES (0, 'pg.test.module.load <-function(msg) {print(msg)}');
  
PL/R は以下のように直接簡単に参照できる。

 CREATE OR REPLACE FUNCTION pg_test_module_load(text) RETURNS TEXT AS '
   pg.test.module.load(arg1)
 ' LANGUAGE 'plr';
 
 SELECT pg_test_module_load('hello world');
  pg_test_module_load 
 ---------------------
  hello world
 (1 row)
 
***R 関数名 [#l40d4bf0]

***トリガー手続き [#v08e6470]
PL/R ではトリガー手続きを書くことができる。PostgreSQL ではトリガーは引数がなく、trigger 型を返す関数で宣言する必要がある。~

-pg.tg.name~
CREATE TRIGGER ステートメントからのCREATE TRIGGER名

-pg.tg.relid~
トリガー手続きを実行したテーブルのオブジェクトID

-pg.tg.relname~
トリガー手続きを実行したテーブル名

-pg.tg.when~
トリガー呼び出し型に依存する文字列 BEFORE または AFTER

-pg.tg.level~
トリガー呼び出し型に依存する文字列 ROW または STATEMENT

-pg.tg.op~
トリガー呼び出し型に依存する文字列 INSERT、UPDATE、または DELETE

-pg.tg.new~

-pg.tg.old~

-pg.tg.args~
CREATE TRIGGER で作成された手続きの引数ベクトル

-例

 CREATE FUNCTION trigfunc_modcount() RETURNS trigger AS '
 
    if (pg.tg.op == "INSERT")
    {
      retval <- pg.tg.new
      retval[pg.tg.args[1]] <- 0
    }
    if (pg.tg.op == "UPDATE")
    {
      retval <- pg.tg.new
      retval[pg.tg.args[1]] <- pg.tg.old[pg.tg.args[1]] + 1
    }
    if (pg.tg.op == "DELETE")
      retval <- pg.tg.old
 
    return(retval)
 ' LANGUAGE plr;
 
 CREATE TABLE mytab (num integer, description text, modcnt integer);
 
 CREATE TRIGGER trig_mytab_modcount BEFORE INSERT OR UPDATE ON mytab
    FOR EACH ROW EXECUTE PROCEDURE trigfunc_modcount('modcnt');


**動作が確認されている環境 [#j31e266f]
Red Hat 7.3, 8.0, & 9. ~
[[Mingw 上:http://momjian.postgresql.org/main/writings/pgsql/win32.html]]では？


**利用例 [#q0c176a9]
*** テーブル内のデータをグラフ表示 [#mf409590]

***  ボロノイ図作成 [#q8669433]

　http://www.varlena.com/varlena/GeneralBits/Tidbits/bernier/art_66/graphingWithR.html

*** RGDAL の利用 [#zf5b442c]
[[PLR Part 3: PL/R and Geospatial Data Abstraction Library (GDAL) RGDAL:http://www.bostongis.com/PrinterFriendly.aspx?content_name=postgresql_plr_tut03]]

*[[TSPostgreSQL:http://www.google.co.jp/url?sa=t&source=web&ct=res&cd=3&ved=0CDEQFjAC&url=http%3A%2F%2Fcran.r-project.org%2Fweb%2Fpackages%2FTSPostgreSQL%2Findex.html&ei=YisGTJS0H8qGkAXJyPTtCg&usg=AFQjCNFLuwxryZBgRPFiM17BWa_cltlrRQ&sig2=g28MLZ8nJrE8HLtKEFKqeA]] [#lcfde618]
Time Series Database Interface extensions for PostgreSQL

*リンク [#m0d3bf90]
-[[RとPostGIS]]
--[[PostgreSQL-embedded Statistical Analysis with PL/R:http://www.joeconway.com/presentations/pgday-lightning-2009.07.19.r00.pdf]]
//-[[PostgreSQL-embedded Statistical Analysis with PL/R:http://joeconway.com/oscon-pres-2003-1.pdf]]
--[[Using PL/R a language and environment for statistics in "Language Architecture in PostgreSQL":http://www.postgresonline.com/journal/index.php?/categories/13-PLR]]
--[[PostgreSQL-embedded Statistical Analysis with PL/R:http://conferences.oreillynet.com/cs/os2003/view/e_sess/4533]] [[スライド:http://conferences.oreillynet.com/presentations/os2003/conway_joe.pdf]]あり
--[[Using R with SQL Spatial Databases Course:http://www.comp.dit.ie/pbrowne/Spatial%20Databases%20SDEV4005/lab9.doc]] spgwr との利用例
-[[PostgreSQLとPL/R - fousの日記:http://www.google.co.jp/url?sa=t&source=web&cd=2&ved=0CB8QFjAB&url=http%3A%2F%2Fd.hatena.ne.jp%2Ffous%2F20090828%2F1251387016&ei=wM8kTp75GonRmAXPuuHsCQ&usg=AFQjCNEdKy7hPcL3AqzFJ1eM1eKKmYNpOQ]]
-[[グループウェアのログデータを分析対象とした、 PL/Rを用いたデータマイニングWebアプリの実現(1):http://developer.cybozu.co.jp/tech/2009/06/plrweb1-8cb7.html]]
-[[自分のための「PL/Rを使ってる」（１） :http://cis-jp.blogspot.jp/2012/10/plr.html]]

*参考書 [#l2b08056]
-[[PostGIS in Action:http://www.manning.com/obe/]] PLR