Is there a way to speed up str_extract in my function

I am currently creating an R package with the following function:

# Define the function to process each chunk
process_chunk <- function(chunk, ictv_formatted, taxa_rank) {
  taxon_filter <- paste(unique(ictv_formatted$name), collapse = "|")

  chunk_processed <- chunk %>%
    mutate(
      ViralRefSeq_taxonomy = str_remove_all(.data$ViralRefSeq_taxonomy, "taxid:\d+\||\w+\s\w+\|"),
      name = str_extract(.data$ViralRefSeq_taxonomy, taxon_filter),
      ViralRefSeq_taxonomy = str_extract(.data$ViralRefSeq_taxonomy, paste0("\w+", taxa_rank))
    ) %>%
    left_join(ictv_formatted, join_by("name" == "name")) %>%
    mutate(
      ViralRefSeq_taxonomy = case_when(
        is.na(.data$ViralRefSeq_taxonomy) & is.na(.data$Phylum) ~ "unclassified",
        is.na(.data$ViralRefSeq_taxonomy) ~ paste("unclassified", .data$Phylum),
        .default = .data$ViralRefSeq_taxonomy
      )
    ) %>% select(-c(.data$name:.data$level)) %>%
    mutate(
      ViralRefSeq_taxonomy = if_else(.data$ViralRefSeq_taxonomy == "unclassified unclassified", "unclassified", .data$ViralRefSeq_taxonomy),
      ViralRefSeq_taxonomy = if_else(.data$ViralRefSeq_taxonomy == "unclassified NA", "unclassified", .data$ViralRefSeq_taxonomy)
    )

  return(chunk_processed)
}


#' @title VhgPreprocessTaxa: preprocess ViralRefSeq_taxonomy elements
#'
#' @details
#' Process the `ViralRefSeq_taxonomy` column.
#'
#'
#' @param file A data frame containing VirusHunter or VirusGatherer hittable results.
#' @param taxa_rank (optional): Specify the taxonomic rank to group your data by.
#' Supported ranks are:
#' - "Subphylum"
#' - "Class"
#' - "Subclass"
#' - "Order"
#' - "Suborder"
#' - "Family" (default)
#' - "Subfamily"
#' - "Genus" (including Subgenus)
#' @param num_cores (optional): Number of cores used (default: 1)
#'
#'
#' @details
#' Besides `best_query`, the user can utilize the `ViralRefSeq_taxonomy` column as `x_column` or `groupby` in plots.
#' This column needs preprocessing because it is too long and has too many unique elements for effective grouping.
#' The element containing the taxa suffix specified by the `taxa_rank` argument is used. NA values are replaced by "unclassified".
#'
#' This function is used internally by every function that can use the `ViralRefSeq_taxonomy` column as input.
#' The user can also apply this function independently to process the taxonomy column and filter for the selected taxa rank in their data.
#'
#' For datasets with significantly more than 100,000 observations, it is recommended to use this function to ensure it is skipped in the plot functions.
#'
#' The `num_cores` parameter allows you to divide the dataset into multiple parts, corresponding to the number of cores available.
#' This enables parallel processing across multiple threads, thereby speeding up the overall processing time.
#'
#' @return file with preprocessed ViralRefSeq_taxonomy elements
#' 
#' @examples
#' path <- system.file("extdata", "virushunter.tsv", package = "Virusparies")
#' file <- ImportVirusTable(path)
#'
#' file_filtered <- VhgPreprocessTaxa(file,"Family")
#'
#' print("ViralRefSeq_taxonomy before processing:n")
#' print(head(file$ViralRefSeq_taxonomy,5))
#'
#' print("ViralRefSeq_taxonomy after processing:n")
#' print(head(file_filtered$ViralRefSeq_taxonomy,5))
#'
#'
#'
#'
#' @import dplyr
#' @importFrom rlang .data
#' @importFrom tidyr unnest pivot_longer
#' @importFrom stringr  str_extract str_remove_all str_detect
#' @importFrom parallel detectCores mclapply
#' @export
VhgPreprocessTaxa <- function(file,taxa_rank, num_cores = 1) {

  #is_file_empty(file)
  if (is_file_empty(file)) {
    #message("Skipping VhgBoxplot generation due to empty data.")
    return(invisible(NULL))  # Return invisible(NULL) to stop further execution
  }

  if (!all(grepl("^taxid:", file$ViralRefSeq_taxonomy))) {

    message("The 'ViralRefSeq_taxonomy' column is expected to start with 'taxid:' followed by taxa ranks separated by '|'.n",
            "However, Your column has a different structure, possibly indicating that the data has already been processed by 'VhgPreprocessTaxa'.n",
            "Skipping Taxonomy processing ...")

    return(file)

  }

  taxa_rank <- taxonomy_rank_hierarchy(taxa_rank)



  ictv_formatted <- format_ICTV(taxa_rank)


  # Validate num_cores
  if (num_cores < 1) {
    stop("Number of cores must be at least 1")
  }

  # Use default number of cores if specified is greater than available
  num_cores <- min(num_cores, detectCores() - 1)

  # Split the data into chunks
  num_chunks <- num_cores
  chunks <- split(file, rep(1:num_chunks, length.out = nrow(file)))

  # Process chunks in parallel
  processed_chunks <- mclapply(chunks, process_chunk, ictv_formatted = ictv_formatted, taxa_rank = taxa_rank, mc.cores = num_cores)

  # Combine processed chunks
  file_processed <- bind_rows(processed_chunks)

  return(file_processed)
}

The function takes a column containing viral taxa such as “taxid:2065037|Betatorquevirus|Anelloviridae” and extracts the taxa rank of interest by comparing it to the ICTV database. For instance, I can choose “Family” and virus families ending with viridae are extracted and if no information about the family is given, other details such as Genus, Class or Order are used to identify the Phylum. Then “unclassified” + the Phylum name is used. If no information about the Phylum is given, “unclassified” is used for that observation.

My problem is that both the ICTV data set and the input data can be really large. For a data set with 1 Million observation, this function can take 1.5 minutes to execute.
I optimized the function to run on multiple cores, but even on 7 cores/threads it still takes 22 seconds.
I used the profvis function and idenified str_extract as the bottleneck in the code.
My question is: Is there a way to optimize the code further.

I optimize the code: I utilized dplyr functions and let the user run the function on multiple cores by splitting the data and using mapply for each chunk.

100.000 observations on 1 core takes 7.05s to execute. 2.28s with 7 threads (I have 8 threads on my pc).

1 Million threads take 90 seconds or 22 seconds on 7 threads.

Example code:

# Only to install the current version of Virusparies. Otherwise comment out
# remove.packages("Virusparies") # remove old version before installing new
# library(remotes)
# remotes::install_github("SergejRuff/Virusparies")

library(Virusparies)

path <- system.file("extdata", "virushunter.tsv", package = "Virusparies")
file <- ImportVirusTable(path)

# repeat number of rows to reach 1 million

# Check the number of rows in the original data
num_rows_original <- nrow(file)

# Calculate the number of times to replicate to get at least 1 million rows
target_rows <- 1e6
num_replicates <- ceiling(target_rows / num_rows_original)

# Replicate the rows
expanded_file <- file[rep(1:num_rows_original, num_replicates), ]

# Trim to exactly 1 million rows if necessary
if (nrow(expanded_file) > target_rows) {
  expanded_file <- expanded_file[1:target_rows, ]
}

for (i in 1:7){
  
  
  cat("n cores:", i, "n")
  
  res <-bench::mark(
    ParallelCores = VhgPreprocessTaxa(expanded_file, taxa_rank = "Family", num_cores = i),memory = FALSE)
  
  print(res)
}

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật