Java是機(jī)器學(xué)習(xí)的可行且實(shí)用的選擇,尤其是在企業(yè)環(huán)境中。 1)Java提供了與現(xiàn)有系統(tǒng)的性能,可伸縮性和無縫集成,使其非常適合大規(guī)模和低延遲應(yīng)用(例如欺詐檢測)。 2)諸如初學(xué)者WEKA之類的關(guān)鍵庫,用於深度學(xué)習(xí)的深度學(xué)習(xí)4J,Apache Spark mllib for Big Data和流媒體學(xué)習(xí)的MOA為各種ML任務(wù)提供了強(qiáng)大的工具。 3)使用一個(gè)簡單的WEKA示例,您可以加載數(shù)據(jù),訓(xùn)練決策樹,並使用無外部依賴性的純Java評(píng)估模型。 4)Java在使用Spring Boot,使用Spark或Kafka等基於Java的數(shù)據(jù)管道或您的團(tuán)隊(duì)缺乏Python專業(yè)知識(shí)時(shí),Java特別有利。 5)雖然Python在快速原型和高級(jí)研究方面仍然更好,但Java在現(xiàn)有基於JVM的系統(tǒng)中部署和維護(hù)可準(zhǔn)備生產(chǎn)的ML模型方面表現(xiàn)出色。因此,如果您已經(jīng)在Java生態(tài)系統(tǒng)中,則可以在不切換語言的情況下有效地構(gòu)建和集成機(jī)器學(xué)習(xí)。
機(jī)器學(xué)習(xí)不僅適用於Python開發(fā)人員 - 您也可以開始使用Java。儘管Python主導(dǎo)了ML景觀,但Java仍然是一個(gè)強(qiáng)大的選擇,尤其是在企業(yè)環(huán)境中,性能,可伸縮性和與現(xiàn)有系統(tǒng)重要的集成。如果您已經(jīng)與Java合作,則利用它進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)可以節(jié)省時(shí)間並簡化部署。

這是對如何使用Java進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)的實(shí)用研究。
為什麼使用Java進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)?
Java可能不是ML想到的第一語言,但它具有真正的優(yōu)勢:

- 性能和可擴(kuò)展性:Java的運(yùn)行時(shí)效率和多線程支持使其非常適合大規(guī)模應(yīng)用程序。
- 企業(yè)集成:許多銀行,保險(xiǎn)公司和大型系統(tǒng)在Java上運(yùn)行。將ML直接添加到這些系統(tǒng)中可以避免昂貴的API調(diào)用或語言切換。
- 強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng):WEKA,DL4J和MOA等庫為ML任務(wù)提供了可靠的工具。
- 準(zhǔn)備生產(chǎn):Java的靜態(tài)打字和成熟工具(Maven,Gradle,Spring)使模型更易於部署和維護(hù)。
您無需在Python中重寫您的後端來添加智能功能。
流行的Java機(jī)器學(xué)習(xí)庫
您不必從頭開始構(gòu)建算法。這些圖書館做了繁重的工作:

weka
最古老,最易於用戶友好的ML庫之一。它提供了用於數(shù)據(jù)預(yù)處理,分類,回歸,聚類和可視化的工具。非常適合初學(xué)者,並支持GUI和基於代碼的工作流程。深度學(xué)習(xí)4J(DL4J)
一個(gè)為Java和Scala設(shè)計(jì)的深度學(xué)習(xí)庫。與Hadoop和Spark集成,支持神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),並在分佈式環(huán)境中效果很好。理想的話,如果您在基於JVM的堆棧中進(jìn)行NLP或圖像識(shí)別。Apache Spark mllib(帶有Java API)
當(dāng)Spark用Scala編寫時(shí),它提供了堅(jiān)固的Java API。與Kafka或Flink結(jié)合使用時(shí),非常適合大型數(shù)據(jù)集和實(shí)時(shí)處理。MOA(大量在線分析)
非常適合流學(xué)習(xí)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。將其視為數(shù)據(jù)流的WEKA - 非常適合物聯(lián)網(wǎng)或監(jiān)視系統(tǒng)。
這些工具可讓您培訓(xùn)模型,評(píng)估性能並將預(yù)測直接整合到Java應(yīng)用程序中。
WEKA的一個(gè)簡單示例
假設(shè)您想對客戶分類是否會(huì)根據(jù)年齡和收入購買產(chǎn)品。
-
將WEKA添加到您的項(xiàng)目(通過Maven):
<依賴項(xiàng)> <groupId> nz.ac.waikato.cms.weka </groupid> <Artifactid> WEKA穩(wěn)定</artifactid> <版本> 3.8.6 </version> </dependency>
加載數(shù)據(jù)並訓(xùn)練決策樹:
導(dǎo)入weka.core.intances; 導(dǎo)入weka.core.converters.csvloader; 導(dǎo)入weka.classifiers.trees.j48; 導(dǎo)入weka.classifiers.evaluation; //加載數(shù)據(jù) csvloader loader = new csvloader(); loader.setsource(新文件(“ data.csv”)); 實(shí)例data = loader.getDataset(); data.setClassIndex(data.numattributes()-1); //最後一列是標(biāo)籤 // 火車 j48 tree = new J48(); tree.buildClassifier(數(shù)據(jù)); // 評(píng)價(jià) 評(píng)估評(píng)估=新評(píng)估(數(shù)據(jù)); eval.crossvalidatemodel(樹,數(shù)據(jù),10,新隨機(jī)(1)); system.out.println(eval.tosummarystring());
這都是純Java - 沒有外部服務(wù),沒有Python橋樑。
當(dāng)Java對ML有意義時(shí)
考慮Java時(shí):
- 您正在使用Spring Boot在微服務(wù)體系結(jié)構(gòu)中工作。
- 您的數(shù)據(jù)管道已經(jīng)使用Spark或Kafka在Java/Scala中。
- 您需要低延遲推斷(例如,交易中的欺詐檢測)。
- 您的團(tuán)隊(duì)非常了解Java,但不知道Python。
另一方面,如果您正在進(jìn)行快速的原型製作,研究或複雜的深度學(xué)習(xí)(例如變形金剛),則Python仍然因Pytorch和Scikit-Learn等圖書館而獲勝。
但是,要將模型集成到現(xiàn)有的企業(yè)應(yīng)用中,Java具有功能強(qiáng)大。
最後的想法
Java並不是機(jī)器學(xué)習(xí)的最華麗選擇,但這是實(shí)用的。憑藉可靠的圖書館和強(qiáng)大的性能,它非常適合現(xiàn)實(shí)世界應(yīng)用,在現(xiàn)實(shí)世界中,可靠性和集成比最新的算法更重要。
您無需切換語言即可在應(yīng)用程序中添加智能。使用WEKA,DL4J或SPARK MLLIB,您可以在Java生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)構(gòu)建,訓(xùn)練和部署模型。
基本上,如果您已經(jīng)在JVM世界中,那麼沒有理由只是為了進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)而走出去。
以上是Java的機(jī)器學(xué)習(xí)簡介的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章!

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Java支持異步編程的方式包括使用CompletableFuture、響應(yīng)式流(如ProjectReactor)以及Java19 中的虛擬線程。 1.CompletableFuture通過鍊式調(diào)用提升代碼可讀性和維護(hù)性,支持任務(wù)編排和異常處理;2.ProjectReactor提供Mono和Flux類型實(shí)現(xiàn)響應(yīng)式編程,具備背壓機(jī)制和豐富的操作符;3.虛擬線程減少並發(fā)成本,適用於I/O密集型任務(wù),與傳統(tǒng)平臺(tái)線程相比更輕量且易於擴(kuò)展。每種方式均有適用場景,應(yīng)根據(jù)需求選擇合適工具並避免混合模型以保持簡潔性

在Java中,枚舉(enum)適合表示固定常量集合,最佳實(shí)踐包括:1.用enum表示固定狀態(tài)或選項(xiàng),提升類型安全和可讀性;2.為枚舉添加屬性和方法以增強(qiáng)靈活性,如定義字段、構(gòu)造函數(shù)、輔助方法等;3.使用EnumMap和EnumSet提高性能和類型安全性,因其基於數(shù)組實(shí)現(xiàn)更高效;4.避免濫用enum,如動(dòng)態(tài)值、頻繁變更或複雜邏輯場景應(yīng)使用其他方式替代。正確使用enum能提升代碼質(zhì)量並減少錯(cuò)誤,但需注意其適用邊界。

JavaNIO是Java1.4引入的新型IOAPI,1)面向緩衝區(qū)和通道,2)包含Buffer、Channel和Selector核心組件,3)支持非阻塞模式,4)相比傳統(tǒng)IO更高效處理並發(fā)連接。其優(yōu)勢體現(xiàn)在:1)非阻塞IO減少線程開銷,2)Buffer提升數(shù)據(jù)傳輸效率,3)Selector實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用,4)內(nèi)存映射加快文件讀寫。使用時(shí)需注意:1)Buffer的flip/clear操作易混淆,2)非阻塞下需手動(dòng)處理不完整數(shù)據(jù),3)Selector註冊需及時(shí)取消,4)NIO並非適用於所有場景。

Java的類加載機(jī)制通過ClassLoader實(shí)現(xiàn),其核心工作流程分為加載、鏈接和初始化三個(gè)階段。加載階段由ClassLoader動(dòng)態(tài)讀取類的字節(jié)碼並創(chuàng)建Class對象;鏈接包括驗(yàn)證類的正確性、為靜態(tài)變量分配內(nèi)存及解析符號(hào)引用;初始化則執(zhí)行靜態(tài)代碼塊和靜態(tài)變量賦值。類加載採用雙親委派模型,優(yōu)先委託父類加載器查找類,依次嘗試Bootstrap、Extension和ApplicationClassLoader,確保核心類庫安全且避免重複加載。開發(fā)者可自定義ClassLoader,如URLClassL

Java異常處理的關(guān)鍵在於區(qū)分checked和unchecked異常並合理使用try-catch、finally及日誌記錄。 1.checked異常如IOException需強(qiáng)制處理,適用於可預(yù)期的外部問題;2.unchecked異常如NullPointerException通常由程序邏輯錯(cuò)誤引起,屬於運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤;3.捕獲異常時(shí)應(yīng)具體明確,避免籠統(tǒng)捕獲Exception;4.推薦使用try-with-resources自動(dòng)關(guān)閉資源,減少手動(dòng)清理代碼;5.異常處理中應(yīng)結(jié)合日誌框架記錄詳細(xì)信息,便於後

HashMap在Java中通過哈希表實(shí)現(xiàn)鍵值對存儲(chǔ),其核心在於快速定位數(shù)據(jù)位置。 1.首先使用鍵的hashCode()方法生成哈希值,並通過位運(yùn)算轉(zhuǎn)換為數(shù)組索引;2.不同對象可能產(chǎn)生相同哈希值,導(dǎo)致衝突,此時(shí)以鍊錶形式掛載節(jié)點(diǎn),JDK8後鍊錶過長(默認(rèn)長度8)則轉(zhuǎn)為紅黑樹提升效率;3.使用自定義類作鍵時(shí)必須重寫equals()和hashCode()方法;4.HashMap動(dòng)態(tài)擴(kuò)容,當(dāng)元素?cái)?shù)超過容量乘以負(fù)載因子(默認(rèn)0.75)時(shí),擴(kuò)容並重新哈希;5.HashMap非線程安全,多線程下應(yīng)使用Concu

多態(tài)是Java面向?qū)ο缶幊痰暮诵奶匦灾?,其核心在於“一個(gè)接口,多種實(shí)現(xiàn)”,它通過繼承、方法重寫和向上轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一接口處理不同對象的行為。 1.多態(tài)允許父類引用指向子類對象,運(yùn)行時(shí)根據(jù)實(shí)際對象調(diào)用對應(yīng)方法;2.實(shí)現(xiàn)需滿足繼承關(guān)係、方法重寫和向上轉(zhuǎn)型三個(gè)條件;3.常用於統(tǒng)一處理不同子類對象、集合存儲(chǔ)及框架設(shè)計(jì)中;4.使用時(shí)只能調(diào)用父類定義的方法,子類新增方法需向下轉(zhuǎn)型訪問,並註意類型安全。

Java枚舉不僅表示常量,還可封裝行為、攜帶數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)接口。 1.枚舉是類,用於定義固定實(shí)例,如星期、狀態(tài),比字符串或整數(shù)更安全;2.可攜帶數(shù)據(jù)和方法,如通過構(gòu)造函數(shù)傳值並提供訪問方法;3.可使用switch處理不同邏輯,結(jié)構(gòu)清晰;4.可實(shí)現(xiàn)接口或抽象方法,使不同枚舉值具有差異化行為;5.注意避免濫用、硬編碼比較、依賴ordinal值,合理命名與序列化。
