笔记-在Java中调用Python程序

最新推荐文章于 2025-04-18 09:54:04 发布

大白砌墙

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文章标签： python 笔记 java

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/java2508/article/details/138991562

版权

写在前面

在微服务架构大行其道的今天，对于将程序进行嵌套调用的做法其实并不可取，甚至显得有些愚蠢。当然，之所以要面对这个问题，或许是因为一些历史原因，或者仅仅是为了简单。恰好我在项目中就遇到了这个问题，需要在Java程序中调用Python程序。关于在Java中调用Python程序的实现，根据不同的用途可以使用多种不同的方法，在这里就将在Java中调用Python程序的方式做一个总结。
直接通过Runtime进行调用

我们知道，在Java中如果需要调用第三方程序，可以直接通过Runtime实现，这也是最直接最粗暴的做法。

public class InvokeByRuntime {
   
	/**
	 * @param args
	 * @throws IOException 
	 * @throws InterruptedException 
	 */
	public static void main(String[] args) throws IOException， InterruptedException {
   
		String exe = "python";
		String command = "D:\\calculator_simple.py";
		String num1 = "1";
		String num2 = "2";
		String[] cmdArr = new String[] {
   exe， command， num1， num2};
		Process process = Runtime.getRuntime().exec(cmdArr);
		InputStream is = process.getInputStream();
		DataInputStream dis = new DataInputStream(is);
		String str = dis.readLine();
		process.waitFor();
		System.out.println(str);
	}
}

输出：

3

calculator_simple.py:

coding=utf-8

from sys import argv

num1 = argv[1]
num2 = argv[2]
sum = int(num1) + int(num2)
print sum

显然，在Java中通过Runtime调用Python程序与直接执行Python程序的效果是一样的，可以在Python中读取传递的参数，也可以在Java中读取到Python的执行结果。需要注意的是，不能在Python中通过return语句返回结果，只能将返回值写入到标准输出流中，然后在Java中通过标准输入流读取Python的输出值。
通过Jython调用

通过Jython调用Python？我在听到这个概念的时候一脸懵逼，不是说好的在Java中调用Python程序吗？这个Jython是什么鬼？难道是一个在Java中调用Python程序的组件或工具？其实，关于Jython是什么这个疑问，我估计有许多人在一开始接触的时候也是很疑惑的，下面我们就一一道来。

什么是Jython

Jython主页：http://www.jython.org/currentdocs.html
按照官方的定义，Jython是Python语言在Java平台的实现。这个概念似乎有点拗口，反正我一开始并没有理解。Python难道不已经是一门语言了吗？什么叫做Jython是Python语言在Java平台的实现？
实际上，之所以存在这样的困惑主要是因为我们对Python语言的相关概念掌握和理解不清楚导致的。
Python其实只是一个语言规范，它存在多个不同语言实现的版本。具体来说，目前Python语言存在如下几个具体实现：
（1）CPython：CPython是标准Python，也是其他Python编译器的参考实现。通常提到“Python”一词，都是指CPython。CPython由C编写，将Python源码编译成CPython字节码，由虚拟机解释执行。没有用到JIT等技术，垃圾回收方面采用的是引用计数。
（2）Jython：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。
（3）IronPython：IronPython与Jython类似，所不同的是IronPython在CLR上实现的Python，即面向.NET平台，由C#编写。IronPython将源码编译成TODO CLR，同样能很好的与.NET平台集成。即与Jython相同，可以利用.NET框架的JIT、垃圾回收等功能，能导入并调用.NET上其他语言编写的库和函数。IronPython默认使用Unicode字符串。
（4）PyPy：这里说的PyPy是指使用RPython实现，利用Tracing JIT技术实现的Python，而不是RPython工具链。PyPy可以选择多种垃圾回收方式，如标记清除、标记压缩、分代等。
（5）Pyston：Pyston由Dropbox开发，使用C++11编写，采用Method-at-a-time-JIT和Mark Sweep——Stop the World的GC技术。Pyston使用类似JavaScript V8那样的多层编译，其中也用到了LLVM来优化代码。

所以，我们现在再来理解什么是Jython就非常清楚了：Jython是Python语言规范在Java平台的具体实现。具体来说，可以将Python源码编译为JVM可以解释执行的字节码。
Jython原本叫做JPython，于1997年由Jim Hugunin创建，后来在1999年2.0版本发布的时候由Barry Warsaw更名为Jython，在这里我们就不再深究为什么要把JPython更名为Jython的原因了。注意： Jython从2.0版本开始就与CPython的版本保持一致，即：Jython 2.7与CPython 2.7保持对应。

虽然我们理解了什么是Jython，但是还存在一个疑问，为什么Python语言存在这么多不同语言的实现呢？为什么不能就只存在一个C语言实现的版本就可以了呢？存在这么多版本，真的给初学者带来了许多困惑。
当然，要回答这个问题可能就需要深究一些历史的原因了，就此打住。我们在此只讨论使用Jython能做什么以及如何使用Jython？
2. 使用Jython能做什么

既然Jython是Python语言在Java平台的实现，是Java语言实现的，那么是否可以在Jython程序中调用Java，在Java中也能调用Jython呢？
答案是肯定的，实际上，Jython的主要通途就是在Java中调用Python程序；而且，还可以直接在Jython程序中引用Java。
3. 如何使用Jython
3.1 安装Jython

在Jython的官方下载页面我们可以看到如下描述（详见：http://www.jython.org/downloads.html）

显然，可以下载2个Jython的jar包。其中，jython-installer- ${version}.jar是用于安装Jython的，jython-standalone-$ {version}.jar用于嵌入到Java程序中使用。
什么意思？我一开始也是很疑惑，为什么要提供2个不同的jar包呢？他们有什么不同呢？2个不同的Jar包如何使用呢？
首先，jython-installer-${version}.jar用于安装Jython，就好比我们需要安装JRE，用于运行Java程序。除此之外，当需要在Python程序中引用一些公共的第三方库时，也需要先安装Jython才能下载所依赖的模块。