R interactif : programmer une application web avec Shiny

1- Découverte de Shiny

Arnaud MILET
http://rpubs.com/D-SIDD/shiny_1

1.1- Intérêt du package “shiny”

Le package Shiny, c’est la possibilité pour un statisticien de valoriser une analyse, de créer une application interactive,… sans connaître de langages de programmation en dehors de R.

1.2- Comment est-ce que cela fonctionne ?

1.2.1- Fonctionnement d’une application web en général

Interaction client/serveur

Langages d’interaction classique

1.2.2- Fonctionnement d’une application shiny en particulier

Shiny fonctionne également sur le principe d’interaction entre le client et le serveur

Schéma de fonctionnement de shiny

Les fichiers nécéssaires au fonctionnement d’une application shiny sont toujours situés dans le même dossier.

Les parties ui et server peuvent être dans le même ficchier : app.R ou dans deux fichiers distincts ui.R et server.R.

1.3- Installation du package

install.packages("shiny")

1.4- Des exemples pour s’inspirer

R-Studio Examples
Waze - Community based real-time traffic and navigation info.
shiny-salesman - Traveling salesman app.
Interactive Survey Application - Generate interactive surveys to validate social network analysis approaches
Astra Zenca - Data science tools used to create medicines more efficiently.
shinyEd - Statistics education apps.
shinyData - Interactive data analysis and visualization.
STARTapp - Transcriptome Analysis Resource Tool.
shiny-phyloseq - Provides a graphical user interface to the microbiome analysis package for R, called phyloseq.
Google Analytics Dashboard - Demo on how to build your own Google Analytics dashboard with R, Shiny and MySQL.
BallR - Uses the NBA Stats API to visualize every shot taken by a player during an NBA season dating back to 1996.
DDCV - Evaluate drug-drug interactions.
Github: Hot or Not - Analyzes what repos are hot on github.
GenMap-Comparator - Compare genetic maps with D3 & Shiny.
MAVIS - MAVIS: Meta Analysis via Shiny.
shinyTreeViewer - Simple treeviewer based on the R packages ape and phangorn.
iTunes Reviews Analysis - iTunes App Store Reviews Text Extractor and Text Analysis Web App.
NYT Bar Optimizer - Optimize your liquor cabinet using cocktail recipes from New York Times Cooking.
Lights Out game - Lights Out is a puzzle game consisting of a grid of lights that are either on or off.
Australian Tax Office:
- Workforce Demographics - View a range of workforce related demographics information across an organisation. Source Code.
- Bivariate Demographics - Examine how an organisation is performing on a range of demographic information. Source Code.
Shiny Database App (CRUD) - An example of a CRUD shiny app with accompanying how-to post.
taskviewr - A Shiny app for browsing R packages by CRAN Task Views and license info.
homebrewR - An app to explore and compare beer recipes.
Vinylspotting - A Shiny app for Discogs users to visualize and explore their record collections.
polMonitor - A Shiny app for monitoring police violence in the United States.

Il est possible d’executer localement les exemples de RStudio:

shiny::runGitHub("shiny-examples", "rstudio", subdir = "001-hello")

shiny::runGitHub("shiny-examples", "rstudio", subdir = "063-superzip-example")

1.5- De l’aide via la Cheat Sheet

Celle-ci est accessible via le menu Help>Cheatsheets>Web Applications with Shiny:

1.6- Démarrer avec le template

Pour construire votre première appli Shiny, vous pouvez vous aider du modèle (“template”") fourni par RStudio, en faisant File -> New project -> New directory -> Shiny web application.

Deux fichiers sont alors créés: server.R, et ui.R.

La partie serveur contient l’ensemble du code R qui doit être executé par l’appli pour fournir les sorties.
La partie ui (= user interface) contient les instructions de construction/mise en forme de l’interface utilisateur.

Vous pouvez ouvrir l’un ou l’autre, et activer le bouton Run App en haut à droite de la partie “script” de l’interface RStudio pour construire (et tester) l’appli.

1.7- Lancer son application Shiny en local sur son ordinateur

Une fois que les deux fichiers ui.R et server.R sont correctement remplis, il suffit de lancer la fonction shiny::runApp en donnant le chemin complet vers le dossier contenant les deux fichiers.

shiny::runApp('3 - Cas pratique/landuse')

Une page web s’ouvre alors avec votre application Shiny prête à être utilisée. Cette commande lance l’application en local sur votre ordinateur, vous ne pouvez pas la partager à quelqu’un d’autre.

1.8- Déploiement des applications à distance

Quand vous construisez et testez votre app, l’ordinateur qui affiche l’interface =l’ordinateur qui effectue les calculs (car dans ce cas, l’utilisateur = le développeur = vous).

En revanche, si vous souhaitez que votre app soit utilisable par un autre utilisateur que vous même, vous pouvez procéder de deux manières:

fournir votre app (i.e. l’ensemble des scripts et arborescence) à l’utilisateur. C’est-à-dire qu’il faut que l’utilisateur soit capable de (et disposé à) enregistrer cette app sur son ordinateur, installer R si besoin, et lancer l’application depuis R. Sauf si votre interlocuteur connaît bien R, ce n’est pas très pratique…
déployer votre app sur un serveur distant. Dans ce cas l’utilisateur n’a ni besoin d’avoir R sur son ordinateur, ni de savoir comment R fonctionne. En fait, il peut utiliser l’app sans avoir aucune conscience qu’il y a du R derrière…

Dans le cas où vous déployez votre app sur un serveur distant, cela veut dire qu’il y a une structure qui vous “offre” gratuitement de la puissance de calcul sur son serveur… Cela n’est donc pas, généralement, totalement gratuit et/ou totalement illimité…

La library rsconnect vous permettra de déployer vos applications vers shinyapps avec la fonction deplyApp:

library(rsconnect)
rsconnect::deplyApp('3 - Cas pratique/landuse')

1.9- Entrées/Sorties d’une application (Input/Output)

ui:

Ajoutez des éléments d’entrée à l’interface avec les fonctions de type xxxInput()
Ajoutez des éléments de sortie à l’interface avec les fonctions de type xxxOutput()

server:

Encapsulez le code utilisé pour créer l’output dans une fonction de type renderXxx()
Assignez à l’output la sortie de renderXxx().

1.10- Fichiers multiples/unique d’une application

Deux structures de base sont possibles pour les apps: soit avoir tout réuni dans un même script (app.R) soit séparer la partie ui et la partie server dans deux fichiers (ui.R et server.R). C’est cette deuxième solution que nous allons privilégier.

Dans l’exemple de gauche, ui est un objet de type UI issu de l’appel à une fonction -ici, fluidPage()-. Les différents éléments passés à fluidPage() sont donc des arguments (i.e. ils sont séparés par des virgules!).

Au contraire, dans server on définit une fonction, ayant pour arguments input et output. Le corps de cette fonction s’écrit donc comme une suite de lignes de commandes (i.e. les commandes sont séparées par des retours à la ligne!)

1.11.- Structure de base du répertoire d’une application

Le répertoire qui contient votre application doit être construit d’une manière qui facilite son déploiement sur un serveur distant. Le mieux ainsi d’avoir:

ui.R, server.R, et éventuellement global.R à la racine
des sous-dossiers pour (par exemple) les données, des scripts, etc.
un dossier www qui permet de faire référence à des éléments utiles au navigateur web, qui ne sont pas issus de calculs de R (images, photos, logos, feuilles de style css, etc.)

Les commandes du fichier global.R sont exécutées dans un environnement… global. C’est-à-dire que les packages qu’on y charge ou les objets qu’on y crée seront disponibles à la fois pour les parties UI et Server. Les commandes de global sont donc exécutées une bonne fois pour toutes (c’est-à-dire, une fois par session, et avant toute autre chose) au lancement de la Shiny App.

Exercices

En utilisant le menu File > New file > Shiny Web App.., créez la structure de votre première application. Privilégiez plutôt deux fichiers distincts lors de la création.
Créez un compte gratuit sur https://www.shinyapps.io/
Installez le package rsconnect et déployez votre première application sur votre compte shinyapps.io.