Java 调用 Python 脚本

实际工程项目中可能会用到 Java 和 python 两种语言结合进行，这样就会涉及到一个问题，就是怎么用 Java 程序来调用已经写好的 python 脚本呢，一共有四种方法可以实现：

1、在 java 类中直接执行 python 语句

此方法需要引用 org.python包，需要下载Jpython。

Jython 是一种完整的语言，而不是一个Java翻译器或仅仅是一个Python编译器，它是一个 Python 语言在 Java 中的完全实现。Jython 是在 JVM 上实现的 Python，由 Java 编写。Jython 将 Python 源码编译成JVM字节码，由 JVM 执行对应的字节码。因此能很好的与JVM集成，比如利用JVM的垃圾回收和JIT，直接导入并调用JVM上其他语言编写的库和函数。
既然 Jython 是 Python 语言在 Java 平台的实现，是 Java 语言实现的，那么可以在 Jython 程序中调用Java，也能在 Java 中调用 Jython。
Jython 也有很多从 CPython 中继承的模块库。最有趣的事情是 Jython 不像 CPython 或其他任何高级语言，它提供了对其实现语言的一切存取。所以 Jython 不仅给你提供了 Python 的库，同时也提供了所有的 Java 类，这使其有一个巨大的资源库。

（1）使用 maven 添加依赖

<dependency>
    <groupId>org.python</groupId>
    <artifactId>jython-standalone</artifactId>
    <version>2.7.0</version>
</dependency>

（2）使用 PythonInterpreter 执行 Python 语句

PythonInterpreter interp = new PythonInterpreter();
// 执行Python程序语句
interp.exec("import sys");
interp.set("a"， new PyInteger(42));
interp.exec("print a");
interp.exec("x = 2+2");
PyObject x = interp.get("x");
System.out.println("x: " + x);

输出结果如下：

42
x: 4

Java 通过 Jython API 执行Python语句，相当于在Java中嵌入了Python程序，这种用法不常见，也没有太大的实际意义。

2、 在 java 中调用 python 脚本

（1）不需要传递参数，也不接收返回值

首先在本地建立一个 python 脚本，命名为 simple_python.py，写了一个简单函数，代码如下：

#coding=utf-8 
print("Do simple thing in Python")
print("输出中文")

Python 的默认编码文件是用的 ASCII 码，因此文件中有中文时在文件开头加入 #coding=utf-8

在Java中简单调用Python程序，不需要传递参数，也不需要获取返回值：

String python = "E:\\Programming\\PyCharm\\Java\\javatest1.py";
PythonInterpreter interp = new PythonInterpreter();
interp.execfile(python);
interp.cleanup();
interp.close();

执行结果：

（2）需要传递参数，并接收返回值

首先在本地建立一个 python 脚本，命名为 add.py，写了一个简单的两个数做加法的函数，代码如下：

def add(a,b):
    return a + b

python的功能函数已经写好，接下来我们写一个java的测试类（同样需要用到Jpython包），来测试一下是否可以运行成功。代码如下：

import org.python.core.PyFunction;
import org.python.core.PyInteger;
import org.python.core.PyObject;
import org.python.util.PythonInterpreter;
 
public class Java_Python_test {
 
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        PythonInterpreter interpreter = new PythonInterpreter();
        interpreter.execfile("D:\\add.py");
 
        // 第一个参数为需要执行的函数（变量）的名字，第二个参数为期望返回的对象类型
        PyFunction pyFunction = interpreter.get("add", PyFunction.class);
        int a = 5, b = 10;
        //调用函数，如果函数需要参数，在Java中必须先将参数转化为对应的“Python类型”
        PyObject pyobj = pyFunction.__call__(new PyInteger(a), new PyInteger(b)); 
        System.out.println("the anwser is: " + pyobj);
    }
}

3. 使用 Runtime.getRuntime() 执行脚本文件（推荐）

（1）不需要传递参数，也不接收返回值

先写一个简单的 python 脚本 demo1，代码如下：

import numpy as np
 
a = np.arange(12).reshape(3,4)
print(a)

python 程序中用到了numpy第三方库，并初始化了一个3×4的一个矩阵。
在 Java 中使用 Runtime.getRuntime() 方法来调用 python 程序并输出该结果，java 代码如下：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
 
public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Process proc;
        try {
            proc = Runtime.getRuntime().exec("python D:\\demo1.py");// 执行py文件
            //用输入输出流来截取结果
            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(proc.getInputStream()));
            String line = null;
            while ((line = in.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
            in.close();
            proc.waitFor();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } 
    }
}

输出的结果：

（2）需要传递参数，并接收返回值

先写一个 python 的程序 func.py，代码如下：

import sys
 
def func(a,b):
    return (a+b)
 
if __name__ == '__main__':
    a = []
    for i in range(1, len(sys.argv)):
        a.append((int(sys.argv[i])))
 
    print(func(a[0],a[1]))

其中 sys.argv 用于获取参数 url1，url2 等。而 sys.argv[0] 代表 python 程序名，所以列表从 1 开始读取参数。

在 java 中传递函数参数，代码如下：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
 
public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        int a = 18;
        int b = 23;
        try {
            String[] args1 = new String[] { "python", "D:\\demo2.py", String.valueOf(a), String.valueOf(b) };
            Process proc = Runtime.getRuntime().exec(args1);// 执行py文件

            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(proc.getInputStream()));
            String line = null;
            while ((line = in.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
            in.close();
            proc.waitFor();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

其中 args1 是 String[] { “python”, path, url1, url2 }，path 是 python 程序所在的路径，url1 是参数1，url2 是参数2，以此类推。

执行结果：