R - 二进制文件

R 语言：保存和加载 R 对象（二进制文件）

在数据分析中，你经常需要保存你的工作——数据框、模型或其他 R 对象——以便你可以关闭 R 会话，稍后恢复而无需重新运行整个脚本。虽然你可以使用 CSV 等文本文件，但将 R 特有对象保存为二进制文件通常效率更高，也更可靠。

二进制文件以压缩的、机器可读的格式存储对象。这有两个主要优势：

速度：读写速度比解析文本文件快得多。
完整性：精确的 R 对象得以保留，包括数据类型、因子水平和模型属性，这些在转换为纯文本格式时可能会丢失。

现代方法：RDS 文件

将单个 R 对象保存到二进制文件的标准和最常见方法是使用 saveRDS() 和 readRDS() 函数。这是保存中间结果、处理过的数据或训练好的模型的推荐方法。

语法

# 将单个 R 对象保存到文件
saveRDS(object, file = "path/to/your/file.rds")

# 从 RDS 文件读取 R 对象
my_object <- readRDS(file = "path/to/your/file.rds")

以下是参数的描述：

object：你想要保存的 R 对象（例如，数据框、列表、模型）。
file：表示路径和文件名的字符串。.rds 扩展名是一种强烈建议的约定。

示例：保存和加载数据框

让我们创建一个示例数据框，将其保存到 .rds 文件，从环境中移除，然后重新加载。

# 1. 创建一个示例数据框
sample_data <- data.frame(
  id = 1:5,
  name = c("Alice", "Bob", "Charlie", "David", "Eve"),
  score = c(8.5, 9.1, 7.3, 8.8, 9.9),
  is_active = c(TRUE, FALSE, TRUE, TRUE, FALSE)
)

cat("--- 原始数据框 ---\n")
print(sample_data)

# 2. 将数据框保存到 RDS 文件
saveRDS(sample_data, file = "sample_data.rds")
cat("\n对象 'sample_data' 已保存到 'sample_data.rds'\n")

# 3. 从当前的 R 会话中移除该对象
rm(sample_data)

# 验证它是否已移除（这将导致错误）
# print(sample_data)
cat("\n对象 'sample_data' 已从环境中移除。\n")

# 4. 从 RDS 文件重新加载对象
loaded_data <- readRDS(file = "sample_data.rds")

cat("\n--- 已加载数据框 ---\n")
print(loaded_data)

当你执行上述代码时，你将看到原始数据框、确认消息，然后是完美恢复的数据框打印在最后。

--- Original Data Frame ---
  id    name score is_active
1  1   Alice   8.5      TRUE
2  2     Bob   9.1     FALSE
3  3 Charlie   7.3      TRUE
4  4   David   8.8      TRUE
5  5     Eve   9.9     FALSE

Object 'sample_data' saved to 'sample_data.rds'

Object 'sample_data' has been removed from the environment.

--- Loaded Data Frame ---
  id    name score is_active
1  1   Alice   8.5      TRUE
2  2     Bob   9.1     FALSE
3  3 Charlie   7.3      TRUE
4  4   David   8.8      TRUE
5  5     Eve   9.9     FALSE

高级：用于互操作性和大数据

虽然 .rds 文件非常适合 R 到 R 的工作流，但它们无法被 Python 等其他编程语言读取。为了在不同平台之间共享数据，建议使用现代、高性能的二进制格式：

Apache Feather（.feather 或 .arrow）：专为 R 和 Python 之间数据框的极速读写而设计。R 中的 arrow 包提供了接口。
Apache Parquet（.parquet）：一种列式存储格式，为大数据优化。它高度压缩，并且只读取所需列时效率极高。也可通过 arrow 包访问。

已弃用方法：`readBin` 和 `writeBin`

注意： 原始教程提到了 readBin() 和 writeBin()。这些是用于从连接中读写原始字节的底层函数。它们不适合用于保存和加载整个数据框或其他复杂的 R 对象。它们的使用极少，通常保留用于特定应用，例如与自定义二进制文件格式或网络协议交互。对于一般数据分析，你应始终优先选择 saveRDS() 和 readRDS()。