R语言如何复制ggpattern包环境对象并去除第三方库依赖

问题概述 #

我需要从R包ggpattern中提取所需的相关代码，但遇到库中两个环境对象无法在包外独立复制的问题。

背景说明 #

我所在组织的R Studio Server Pro因ggpattern依赖gridpattern、magik包（尤其是magik与服务器配置不兼容），不允许安装完整ggpattern包，因此我仅需复制ggpattern中绘制条纹柱状图的必要代码。我已获得包维护者的操作许可，对方也确认ggpattern是纯R包，我所需的功能无需使用magik。
我需要运行的核心ggpattern代码用于生成带条纹柱子的柱状图，代码如下：

ggplot(wr, aes(x = A, y = P, fill = interaction(C, W), pattern = W.P)) +
geom_bar_pattern(stat = "identity", 
                 position = "dodge",
                 color = "black",
                 pattern_angle = 45,
                 pattern_density = 0.5,
                 pattern_key_scale_factor = 0.41,
                 pattern_fill = "white",
                 pattern_color = "white") +
scale_pattern_manual(values = c("GP" = "none",
                                "WII" = "stripe",
                                "SLM" = "none"),
                     labels = c("GP","WII","SLM"))

我需要用到ggpattern中的geom_bar_pattern()和scale_pattern_manual()两个函数。

已尝试操作 #

我已尽可能溯源ggpattern及其依赖中geom_bar_pattern()、scale_pattern_manual()的底层实现，将这些函数整理到独立脚本中。目前剩余问题是这些函数还依赖GeomBarPattern、GeomRectPattern两个环境对象，我无法复制这两个对象并使其脱离ggpattern、gridpattern、magik等依赖包独立运行。
我曾在可正常使用ggpattern的本地设备上将两个环境对象保存为.RData文件，操作代码如下：

GeomBarPattern <- ggpattern::GeomBarPattern
save(GeomBarPattern, file = "./Prototype/GeomBarPattern.RData")
GeomRectPattern <- ggpattern::GeomRectPattern
save(GeomRectPattern, file = "./Prototype/GeomRectPattern.RData")

将上述文件上传到R Studio Server Pro加载时，出现如下报错：

> load("GeomBarPattern.RData")
Warning: namespace ‘ggpattern’ is not available and has been replaced
by .GlobalEnv when processing object ‘GeomBarPattern’
> load("GeomRectPattern.RData")
Warning: namespace ‘ggpattern’ is not available and has been replaced
by .GlobalEnv when processing object ‘GeomRectPattern’

1. 放弃使用.RData序列化对象，改用纯代码导出ggproto定义
   .RData存储的对象会绑定原包的命名空间，加载时缺少原包就会触发警告、无法正常运行。你可以在本地装有ggpattern的环境中，用dput()函数将两个ggproto对象直接输出为可复现的纯R代码，完全脱离原包绑定：

dput(ggpattern::GeomRectPattern, file = "GeomRectPattern.R")
dput(ggpattern::GeomBarPattern, file = "GeomBarPattern.R")

2. 剥离无关依赖
   你仅需none和stripe两种图案，不需要用到magik相关功能，打开上述导出的两个R文件，删除所有调用magik、gridpattern非必要函数的逻辑，仅保留条纹绘制的核心代码即可。如果嫌修改麻烦，可以直接用下面的自定义简化版实现，仅依赖ggplot2和grid两个基础包，无需额外安装其他依赖：

library(ggplot2)
library(grid)

# 自定义仅支持条纹和无图案的Rect Geom
GeomRectPatternStripe <- ggproto(
  "GeomRectPatternStripe", GeomRect,
  draw_panel = function(self, data, panel_params, coord, 
                        pattern = "none", pattern_angle = 45, 
                        pattern_density = 0.5, pattern_fill = "white", 
                        pattern_color = "white", pattern_key_scale_factor = 0.41) {
    coords <- coord$transform(data, panel_params)
    # 遍历每个矩形绘制
    for (i in seq(nrow(coords))) {
      row <- coords[i, ]
      # 绘制底色
      grid.rect(
        x = row$xmin, y = row$ymax, 
        width = row$xmax - row$xmin, 
        height = row$ymax - row$ymin,
        just = c("left", "top"),
        gp = gpar(
          col = row$colour, fill = row$fill, 
          lwd = row$linewidth * .pt, lty = row$linetype
        )
      )
      # 绘制条纹
      if (row$pattern == "stripe") {
        line_spacing <- unit(1/(pattern_density*10), "cm")
        grid.pattern(
          pattern = "stripe",
          x = row$xmin, y = row$ymax, 
          width = row$xmax - row$xmin, 
          height = row$ymax - row$ymin,
          just = c("left", "top"),
          angle = pattern_angle,
          spacing = line_spacing,
          gp = gpar(col = pattern_color, fill = pattern_fill)
        )
      }
    }
  }
)

# 自定义geom_bar_pattern
geom_bar_pattern <- function(mapping = NULL, data = NULL, stat = "identity",
                             position = "dodge", ..., width = NULL,
                             na.rm = FALSE, show.legend = NA, inherit.aes = TRUE) {
  layer(
    data = data, mapping = mapping, stat = stat, geom = GeomRectPatternStripe,
    position = position, show.legend = show.legend, inherit.aes = inherit.aes,
    params = list(width = width, na.rm = na.rm, ...)
  )
}

# 自定义scale_pattern_manual
scale_pattern_manual <- function(values, labels, ...) {
  scale_discrete_manual(aesthetics = "pattern", values = values, labels = labels, ...)
}

3. 运行核心代码
   将上述自定义代码放在你原有绘图脚本的最前面，不需要加载ggpattern、gridpattern、magik，即可正常运行你原本的条纹柱状图绘制代码。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者DataCoder