經過Java調用Python腳本

 

在進行開發的過程當中，偶爾會遇到須要使用Java調用Python腳本的時候，畢竟Python在諸如爬蟲，以及科學計算等方面具備自然的優點。最近在工做中遇到須要在Java程序中調用已經寫好的Python程序，故作一下記錄。

1經常使用的Java調用Python腳本的兩種方式

調用方式一般爲如下兩種：

•經過Jython調用，即經過Jython.jar提供的類庫實現

•直接經過Java的Runtime實現，Runtime類的Runtime.getRuntime()開啓進程，執行python腳本文件

2經過Jython實現調用

Jython簡介

Jython主頁：http://www.jython.org/

Jython是Python語言在Java平臺的實現，本質上，Jython是由Java編寫，其是在JVM上實現的Python語言。所以，能夠直接經過Jython在Java中調用Python。

Jython安裝

在安裝Jython以前，必須確保本地已經安裝了JDK。

1. 經過Jython的官網下載對應版本的安裝文件Installer和單獨的standalone jar兩個jar文件，放到特定的目錄下，如C:jython2.7.0；

2. 進入終端，切換到當前用於安裝Jython的jar文件所在的目錄下，執行java -jar jython_installer_2.7.0.jar，「固然也能夠直接進入目錄雙擊對應的jar文件進行安裝」；

3. 配置對應的環境變量，分別將對應的jar,lib目錄加到CLASSPATH和Path中：

–C:jython2.7.0jython.jar; 加入到CLASSPATH中

–C:jython2.7.0;C:jython2.7.0Lib;加入到Path中

此時在終端下執行jython命令，若是安裝成功，則會進入到Jython的交互環境，可與Python的交互環境同樣執行Python命令。同時也能夠經過jython xxx.py命令執行python腳本文件。

Jython執行Python腳本

• 直接在Java中嵌入Python語句

在Java中直接嵌入Python語句的用法較少，且實際意義不大。

import org.python.util.PythonInterpreter;

public class Main {

public static void main(String[] args) {

PythonInterpreter interpreter = new PythonInterpreter();

//執行Python語句

interpreter.exec("import sys");

interpreter.exec("print 'hello'");

interpreter.exec("print 2**100");

}

}

• 在Java中執行已經編寫好的名爲xxx.py的 Python腳本

直接經過Jython包調用寫好的Python腳本，根據程序執行時的要求，大致能夠分爲如下幾種狀況：

1.不須要經過Java程序向Python腳本中傳遞參數，也不須要獲取Python腳本之行後的返回值，則能夠經過文件流的方式直接打開腳本，並使用Jython的解釋器執行。

import org.python.util.PythonInterpreter;

import java.io.*;

public class Main {

public static void main(String[] args) {

PythonInterpreter interpreter = new PythonInterpreter();

//執行Python腳本文件

try {

InputStream filepy = new FileInputStream("C:xxx.py");

interpreter.execfile(filepy);

filepy.close();

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

2.在Java中調用Python程序，同時須要傳遞參數和接收返回值。調用Python程序中的方法，可分爲兩種，一種是直接調用Python中寫好的方法函數，另外一種則是調用Python腳本的類中的函數。

–直接調用函數，經過PyFunction實現參數的傳遞和返回值的獲取

import org.python.core.*;

import org.python.util.PythonInterpreter;

public class Main{

public static void main(String[] args) {

PythonInterpreter inter = new PythonInterpreter();

//指定Python函數文件的路徑

String pythonFunc = "D:test.py";

inter.execfile(pythonFunc);

//獲取函數名test

PyFunction pyf = inter.get("test", PyFunction.class);

//向函數中傳遞參數並獲取返回結果

PyObject res = pyf.__call__(Py.newInteger(2), Py.newInteger(3));

System.out.print(res);

inter.cleanup();

inter.close();

}

}

– 在Java中調用Python對象實例方法，使用PyObject方法實例化Python對象，調用Python對象方法，傳遞參數並切接收返回值。

import org.python.core.*;

import org.python.util.PythonInterpreter;

public class Main{

public static void main(String[] args) {

PythonInterpreter inter = new PythonInterpreter();

//python類路徑

String pythonClass = "D:test_class.py";

//python 對象名

String pythonObjName = "cal";

// python類名

String pythonClazzName = "Calculator";

inter.execfile(pythonClass);

//實例化Python對象

inter.exec(PythonObjName + "=" + pythonClazzName + "()");

//獲取實例化的Python對象

PyObject pyObject = inter.get(pythonObjName);

//調用python對象方法，傳遞參數並接收返回值

PyObject res = pyObject.invoke("power", new PyObject[] {Py.newInteger(2), Py.newInteger(3)});

double power = Py.py2double(res);

System.out.print(power);

inter.cleanup();

inter.close();

}

}

其中，test_class.py文件的內容以下：

import math

class Calculator(object):

def power(x, y):

return math.pow(x, y)

• 經過Runtime.getRuntime().exec()實現調用

Runtime類是Java中一個與JVM運行時環境有關的類，經過Runtime.getRuntime()能夠獲取到當前JVM運行時的環境。Runtime上的大部分方法都是實例方法，即每次在進行運行時調用時都要用到getRuntime()方法。使用Runtime類執行Python腳本的方法很是簡單粗暴，直接傳入當前平臺下的Python腳本執行命令便可。Java執行外部命令，主要方式仍是使用Runtime類的exec()方法調用平臺shell完成，如windows下的cmd，以及linux、unix、macOS下的的shell。

經過Runtime執行Python腳本，能夠直接經過命令向腳本中傳遞參數，並獲取Python腳本的輸出。

public class Main{

public static void main(String[] args) {

String cmd = "python xxx.py argv1 argv2 ...";

Process proc = Runtime.getRuntime().exec(cmd);

InputStream is = proc.getInputStream();

DataInputStream dis = new DataInputStream(is);

String str = dis.readLine();

proc.waitFor();

System.out.println(str);

}

}

3總結

以上兩種方法均可以實如今Java程序中調用Python腳本，但使用Jython進行調用時，效率較低，也會消耗較多資源，且調用的腳本須要Python的第三方依賴包時，須要在Jython中安裝第三方包。而使用Runtime調用腳本時，更多的依賴於運行的平臺，只要當前平臺安裝了對應的第三方依賴包，腳本就能夠順利執行，執行效率和直接執行Python腳本並無區別。

固然，在程序中不斷的進行嵌套調用，會下降程序的執行效率，增長程序的耦合複雜度，不方便未來的擴展，所以並不建議你們常用，而能夠考慮經過微服務的方法解決對應的問題。

文章還有不少不足之處，但願你們多多交流，多多指教。

參考連接

1.五大基於JVM的腳本語言https://coolshell.cn/articles/2631.html

2.Java調用Python http://tonl.iteye.com/blog/1918245

3.Java Runtime.exec()的使用https://blog.csdn.net/toneylyx/article/details/52623597

4.Why are there so many pythons https://www.oschina.net/translate/why-are-there-so-many-pythons

5.Jython www.jython.org