使用 SQL 和 R 创建图形和绘图（演练）

项目
05/30/2023

适用于： SQL Server 2016 (13.x) 及更高版本

在本演练的此部分中，你将学习使用 R 和 SQL Server 数据生成绘图和地图的技术。创建简单的直方图，然后开发更复杂的地图绘图。

必备知识

此步骤基于本演练之前的步骤假设一个正在进行的 R 会话。它使用在这些步骤中创建的连接字符串和数据源对象。以下工具和包用于运行脚本。

Rgui.exe 用于运行 R 命令
Management Studio 用于运行 T-SQL
googMap
ggmap 包
mapproj 包

创建直方图

使用 rxHistogram 函数生成第一个绘图。 rxHistogram 函数提供的功能类似于开放源代码 R 包的功能，但可在远程执行上下文中运行。

# Plot fare amount on SQL Server and return the plot
start.time <- proc.time()
rxHistogram(~fare_amount, data = inDataSource, title = "Fare Amount Histogram")
used.time <- proc.time() - start.time
print(paste("It takes CPU Time=", round(used.time[1]+used.time[2],2), " seconds, Elapsed Time=", round(used.time[3],2), " seconds to generate plot.", sep=""))

在开发环境的 R 图形设备中返回图像。例如，在 RStudio 中，单击“绘图” 窗口。用于 Visual Studio 的 R 工具中将打开一个单独的图形窗口。

注意

图形看起来是否不同？

这是因为 inDataSource 仅使用前 1000 行。由于没有 ORDER BY 子句，无法确定使用 TOP 的行顺序，因此数据和生成的图形可能会有所不同。这一特定图像使用大约 10,000 行数据生成。建议试验不同数量的行，获取不同的图形，并记下它在环境中返回结果所需的时间。

创建地图绘图

通常，数据库服务器会阻止 Internet 访问。使用需要下载地图或其他图像以生成图的 R 包时，这可能会带来不便。但是，在你开发自己的应用程序时，你可能会发现以下这种解决方法会很有用。基本思路为，在客户端上生成地图表示形式，然后在地图上覆盖作为属性存储在 SQL Server 表中的点。

定义创建 R 绘图对象的函数。自定义 R 函数 mapPlot 会创建一个散点图，该散点图使用出租车接客位置，并绘制从每个位置开始的搭乘数。它使用 ggplot2 和 ggmap 包，应已安装并加载了这两个包。
```
mapPlot <- function(inDataSource, googMap){
    library(ggmap)
    library(mapproj)
    ds <- rxImport(inDataSource)
    p <- ggmap(googMap)+
    geom_point(aes(x = pickup_longitude, y =pickup_latitude ), data=ds, alpha =.5,
color="darkred", size = 1.5)
    return(list(myplot=p))
}
```
- mapPlot 函数采用两个参数：之前使用 RxSqlServerData 定义的现有数据对象，以及从客户端传递的地图表示形式。
- 在以 ds 变量开头的行中，rxImport 用于将来自先前创建的数据源 inDataSource 的数据加载到内存中。（该数据源仅包含 1000 行；如果要创建包含更多数据点的地图，则可以替换其他数据源。）
- 只要使用开放源代码 R 函数，就必须将数据加载到本地内存中的数据帧。但是，通过调用 rxImport 函数，你可以在远程计算上下文的内存中运行。

将计算上下文更改为本地，并加载创建地图所需的库。

rxSetComputeContext("local")
library(ggmap)
library(mapproj)
gc <- geocode("Times Square", source = "google")
googMap <- get_googlemap(center = as.numeric(gc), zoom = 12, maptype = 'roadmap', color = 'color');

gc 变量存储一组纽约时代广场的坐标。
以 googmap 开头的行生成中心具有指定坐标的地图。

通过将绘图函数包装在 rxExec 中，切换到 SQL Server 计算上下文并呈现结果，如下所示。 rxExec 函数属于 RevoScaleR 包，并支持在远程计算上下文中执行任意 R 函数。
```
rxSetComputeContext(sqlcc)
myplots <- rxExec(mapPlot, inDataSource, googMap, timesToRun = 1)
plot(myplots[[1]][["myplot"]]);
```
- googMap 中的地图数据作为参数传递给远程执行的函数 mapPlot。这些地图是在本地环境中生成的，因此必须将其传递到函数，以便在 SQL Server 的上下文中创建绘图。
- 当以 plot 开头的行运行时，呈现的数据将序列化为本地 R 环境，以便可以在 R 客户端中查看它。
注意

如果在 Azure 虚拟机中使用 SQL Server，则此时可能会出现错误。如果 Azure 中的默认防火墙规则通过 R 代码阻止网络访问，则会发生错误。有关如何解决此错误的详细信息，请参阅在 Azure VM 上安装机器学习 (R) 服务。
下图显示了输出绘图。出租车打车位置已作为红色的点添加到地图中。你的图像看起来可能有所不同，具体取决于使用的数据源中的位置数。

后续步骤

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通过

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必备知识

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