GraalPython 入门指南：在JVM上运行Python的完整教程
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/gr/graalpython 什么是GraalPython？
GraalPython是Oracle开发的一个高性能Python实现，它运行在Java虚拟机(JVM)上，是GraalVM多语言生态系统的一部分。与传统的CPython实现不同，GraalPython能够与Java和其他JVM语言无缝互操作，同时提供了独特的性能优化特性。
环境准备
在使用GraalPython前，你需要准备以下环境之一：
- GraalVM JDK
- Oracle JDK
- OpenJDK
使用Maven集成GraalPython
1. 创建项目骨架
GraalPython提供了Maven原型(archetype)来快速生成项目骨架：
mvn archetype:generate \
-DarchetypeGroupId=org.graalvm.python \
-DarchetypeArtifactId=graalpy-archetype-polyglot-app \
-DarchetypeVersion=24.2.0
这个命令会生成一个包含基本配置的Maven项目，其中已经集成了GraalPython支持。
2. 构建原生镜像
GraalVM的一个强大特性是能够将Java应用编译为原生可执行文件：
mvn -Pnative package
这个命令会使用GraalVM Native Image工具将你的Java-Python混合应用编译为本地机器码，显著提高启动速度和减少内存占用。
3. 运行应用
构建完成后，可以直接运行生成的可执行文件：
./target/polyglot_app
跨平台JAR包构建技巧
当你的Python依赖包含原生组件时，需要特殊处理才能创建跨平台的JAR包：
- 在不同目标平台上分别构建项目
- 提取各平台JAR中的文件列表
- 合并文件列表并重新打包
unzip linux.jar -d combined
mv combined/vfs/fileslist.txt fileslist-linux.txt
unzip windows.jar -d combined
mv combined/vfs/fileslist.txt fileslist-windows.txt
cat fileslist-linux.txt fileslist-windows.txt > combined/vfs/fileslist.txt
cd combined
zip -r ../combined.jar *
使用Gradle集成GraalPython
1. 初始化Gradle项目
gradle init --type java-application \
--project-name interop \
--package interop \
--no-split-project
2. 配置依赖
在build.gradle中添加GraalPython支持：
dependencies {
implementation("org.graalvm.polyglot:polyglot:24.2.0")
implementation("org.graalvm.polyglot:python:24.2.0")
}
3. 编写Python互操作代码
try (var context = Context.create()) {
System.out.println(context.eval("python", "'Hello Python!'").asString());
}
4. 使用第三方Python包
通过GraalPy Gradle插件可以方便地引入Python依赖：
plugins {
id "org.graalvm.python" version "24.2.0"
}
graalPy {
packages = ["termcolor==2.2"]
}
传统构建系统的集成方案
对于使用Ant、Makefile或CMake等传统构建系统的项目，可以通过以下方式集成GraalPython：
- 使用graalpy-polyglot-get工具下载依赖：
export GRAALPY_HOME=$(graalpy -c 'print(__graalpython__.home)')
"${GRAALPY_HOME}/libexec/graalpy-polyglot-get" -a python -o lib -v "24.2.0"
-
将下载的JAR文件加入项目类路径
-
编写互操作代码：
try (var context = Context.newBuilder()
.option("engine.WarnInterpreterOnly", "false")
.build()) {
System.out.println(context.eval("python", "'Hello Python!'").asString());
}
性能优化建议
- 选择合适的JDK版本：GraalPy运行时的性能很大程度上取决于所使用的JDK
- 考虑使用AOT编译：将应用编译为原生镜像可以显著提高性能
- 合理配置引擎选项：如关闭解释器模式警告等
测试Python应用
GraalPython提供了与CPython兼容的运行时环境，可以方便地测试现有的Python应用和包。测试方法与标准Python环境基本一致，但需要注意某些依赖C扩展的包可能需要特殊处理。
总结
GraalPython为Java开发者提供了在JVM上运行Python代码的能力，结合了两大生态系统的优势。无论是通过Maven、Gradle等现代构建工具，还是传统的构建系统，都可以方便地集成GraalPython。其原生镜像支持更进一步提升了性能表现，使得Python代码在JVM上的运行效率达到新的高度。
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
