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SpringBoot集成Matlab软件实战

article 2025/1/16 21:41:08

在项目中处理矩阵等复杂数据结构的时候，可以用Matlab程序来运行，其优点是很多的。

专用工具箱和强大的矩阵运算能力：MATLAB 拥有强大的数学工具箱和优化工具箱，适合处理大规模矩阵运算以及水文模型的率定。MATLAB 的 Optimization Toolbox 可以方便地执行模型率定中的参数优化过程。

内置可视化和数据处理能力：MATLAB 提供内置的绘图和数据处理工具，可以方便地对率定和验证结果进行可视化分析。

广泛应用于科研：MATLAB 广泛应用于学术界，特别是在水文学、环境工程等领域中，有许多经典的水文模型（如 HBV、SWAT）都有 MATLAB 实现版本。

下面直接开始实战集成使用。

1、pom文件引入

       <dependency>
            <groupId>org.n52.matlab</groupId>
            <artifactId>matlab-control</artifactId>
            <version>5.0.0</version>
        </dependency>

2、代码配置启动

import org.n52.matlab.control.*;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class MatlabConfiguration {

    //matlab单例启动一次
    @Bean(name = "matlab")
    public MatlabProxy createFactory() throws MatlabConnectionException, MatlabInvocationException {

        // 手动设置 MATLAB 安装路径,一般情况下不需要设置，除非此服务器上安装了多个matlab程序
        // System.setProperty("java.library.path", "/path/to/specific/matlab/version/bin");
        // 配置 MATLAB Proxy 工厂
      /*  MatlabProxyFactoryOptions options = new MatlabProxyFactoryOptions.Builder()
                .setUsePreviouslyControlledSession(true) // 重用 MATLAB 会话
                .setHidden(true) // MATLAB 不显示界面
                .build();
        MatlabProxyFactory factory = new MatlabProxyFactory(options);*/
        MatlabProxyFactory factory = new MatlabProxyFactory();//造成频繁启动显示页面
        MatlabProxy proxy = factory.getProxy();
        // 调用 MATLAB 函数
        proxy.eval("disp('Using specified MATLAB version!')");
        System.out.println("启动matlab完成");
        return proxy;
    }
}

3、业务层或者控制层依赖注入

    @Autowired
    private MatlabProxy matlabProxy;

4、测试代码执行matlab命令

        String matlabCommand = "result = sum([0,1, 2, 3, 4, 5])";
        matlabProxy.eval(matlabCommand); // 让 MATLAB 执行命令

        // 获取 MATLAB 的计算结果
        Object result = matlabProxy.getVariable("result");

        double[] r=(double[]) result;
        System.out.print("f:");
        for (int i = 0; i < r.length; i++) {
            System.out.print(r[i]);
        }

5、测试代码执行Matlab函数

        Object[] result1 = matlabProxy.returningFeval("yd_demo", 5,2);
       // double[] key=(double[]) result1[0];
        for (int j = 0; j < result1.length; j++) {
            double[] key=(double[]) result1[j];
            for (int i = 0; i < key.length; i++) {
                System.out.println(key[i]);
            }
        }

对应的Matlab函数yd_demo.m 文件内容

function [output1, output2, output3, output4, output5] = test(input)
    % This function takes one input and returns 5 outputs
    % Example: if input = 2, output1 =
    % input*1, output2 = input*2, etc.


       % 加载 data.mat 文件
    loadedData = load('data.mat'); % 加载文件中的所有变量
    data = loadedData.data; % 提取 data 变量

       in.dat = data{1};

    output1 = input * 1;
    output2 = input * 2;
    output3 = input * 3;
    output4 = input * 4;
    output5 = input * 5;
      disp(output5)
end

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