74、深入探索：Jython与Java的融合之道

深入探索：Jython与Java的融合之道

在软件开发的多元世界中，不同编程语言各有其独特的优势。将Jython与Java相结合，能够充分发挥两者的长处，为开发者带来更高效、灵活的开发体验。本文将详细介绍如何在Java中嵌入和扩展Jython，以及相关的技术细节和操作步骤。

1. Jython与Java结合的优势

Jython是Python语言在Java平台上的实现，它兼具Python的高级动态特性和Java的高效性。Java应用程序可以通过嵌入Jython解释器，利用Jython的动态性；而Jython应用程序则可以包含用Java编写的模块，以提高执行速度。这种结合在多语言应用开发中具有显著优势，因为在Jython和Java之间传递对象非常无缝，无需为了适配另一种语言而对对象进行定制。

2. 嵌入Jython

嵌入Jython在Java中有多种用途，例如需要交互式命令解释器、生成多样化输出、进行动态配置以及应用程序的特定元素需要频繁更改时。嵌入Jython可以提高代码的可读性，加快开发速度，并且学习曲线较短。不过，嵌入Jython会增加解释器的内存开销，并需要在应用程序中引入额外的类。

2.1 相关类介绍

org.python.util 包中的三个类 PythonInterpreter 、 InteractiveInterpreter 和 InteractiveConsole 提供了在Java中嵌入Jython的必要手段，它们之间存在继承关系。

2.2 PythonInterpreter的使用

嵌入Jython最常见的方式是在Java应用程序中使用 org.python.util.PythonInterpreter 类的实例。以下是一个简单的示例：

import org.python.util.PythonInterpreter; 
PythonInterpreter interp = new PythonInterpreter(); 

这里的 interp 可以看作是Java中的一个容器，Jython解释器在这个容器中运行。

2.3 初始化Jython环境

Jython环境依赖于许多属性，如 python.home 、 python.path 等。在创建解释器对象之前，可以通过 PythonInterpreter 类的静态 initialize 方法显式设置这些属性。

import java.util.Properties; 
import org.python.util.PythonInterpreter; 

Properties props = new Properties(); 
props.put("python.home", "/usr/local/jython-2.1"); 
PythonInterpreter.initialize(System.getProperties(), props, new String[0]); 

属性的设置顺序很重要，旧属性（如 System.getProperties() 中的属性）首先加载，然后是注册表文件中的属性，最后是新属性。新属性会覆盖注册表和系统属性。

以下是一个完整的嵌入 PythonInterpreter 的示例：

// file: Embedding.java 
package org.python.demo; 
import java.util.Properties; 
import org.python.util.PythonInterpreter; 
import java.util.Enumeration; 

public class Embedding {
    protected PythonInterpreter interp; 

    public static void main(String[] args) {
        Embedding embed = new Embedding(); 
        embed.initInterpreter(args); 
        embed.test(); 
    } 

    protected void initInterpreter(String[] argv) {
        Properties postProps = new Properties(); 
        Properties sysProps = System.getProperties(); 
        if (sysProps.getProperty("python.home") == null) 
            sysProps.put("python.home", "c:\\jython 2.1a1"); 
        Enumeration e = sysProps.propertyNames(); 
        while (e.hasMoreElements()) {
            String name = (String) e.nextElement(); 
            if (name.startsWith("python.")) 
                postProps.put(name, System.getProperty(name)); 
        } 
        PythonInterpreter.initialize(sysProps, postProps, argv); 
        interp = new PythonInterpreter(); 
    } 

    public void test() {
        interp.exec("import sys"); 
        interp.exec("print"); 
        interp.exec("print 'sys.prefix=', sys.prefix"); 
        interp.exec("print 'sys.argv=', sys.argv"); 
        interp.exec("print 'sys.path=', sys.path"); 
        interp.exec("print 'sys.cachedir=', sys.cachedir"); 
        interp.exec("print"); 
    } 
} 

编译和执行该类的命令如下：

javac -classpath /path/to/jython.jar org/python/demo/Embedding.java 
java -classpath /path/to/jython.jar:. org.python.demo.Embedding 

2.4 实例化解释器

PythonInterpreter 类有三个构造函数：

public PythonInterpreter() 
public PythonInterpreter(PyObject dict) 
public PythonInterpreter(PyObject dict, PySystemState systemState) 

第一个构造函数是无参的；第二个构造函数接受一个 PyObject 作为参数，该对象将成为解释器的命名空间；第三个构造函数允许在实例化解释器时设置命名空间和 PySystemState 对象。

以下是使用第二个构造函数的示例：

import org.python.core.*; 
import org.python.util.PythonInterpreter; 

PyStringMap dict = new PyStringMap(); 
dict.__setitem__("Name", new PyString("Strategy test")); 
dict.__setitem__("Context", Py.java2py(new SomeContextClassOrBean())); 
PythonInterpreter interp = new PythonInterpreter(dict); 

2.5 设置输出和错误流

PythonInterpreter 实例有 setOut 和 setErr 方法，用于设置输出流和错误流。以下是一个将错误消息重定向到文件的示例：

// file: ErrorRedir.java 
package org.python.demo; 
import org.python.demo.Embedding; 
import java.io.*; 

public class ErrorRedir extends Embedding {
    public static void main(String[] args) {
        ErrorRedir erd = new ErrorRedir(); 
        erd.initInterpreter(args); 
        erd.test(); 
    } 

    public void test() {
        try {
            interp.setErr(new FileWriter(new File("errors"))); 
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace(); 
        } 
        interp.exec("assert 0, 'This should end up in a file.'"); 
    } 
} 

2.6 PySystemState的使用

在Jython中， sys 模块包含系统状态信息。在Java中，可以使用 PySystemState 类来访问这些信息。以下是一个示例：

import org.python.core.*; 
PySystemState sys = Py.getSystemState(); 
sys.path.append(new PyString("c:\\windows\\desktop")); 

PySystemState 类还包含 add_package 、 add_classdir 和 add_extdir 方法，用于帮助Jython识别和加载Java包。

3. 使用解释器

在解释器中运行代码需要使用 exec 、 execfile 或 eval 方法。

3.1 exec方法

exec 方法允许执行Python代码字符串或预编译的代码对象。执行字符串时，必须使用完整的、语法正确的语句。以下是一个示例：

interp.exec("def movingAverage(datalist, sampleLen):\n" + 
            "    '''movingAverage(list, sampleLength) -> PyList'''\n" + 
            "     add = lambda x, y: x + y\n" + 
            "     return [reduce(add, datalist[x:x+10])/sampleLen " + 
            "             for x in range((len(datalist)-sampleLen)]\n" + 
            "import random\n" + 
            "L = [random.randint(1,100) for x in range(100)]\n" + 
            "print movingAverage(L, 10)"); 

3.2 execfile方法

execfile 方法允许执行文件或 InputStream 。有三种版本的 execfile 方法：

public void execfile(String s) 
public void execfile(java.io.InputStream s) 
public void execfile(java.io.InputStream s, String name) 

以下是一个使用 execfile 方法的示例：

// file: ExecFileTest.java 
package org.python.demo; 
import org.python.demo.Embedding; 
import java.io.*; 
import org.python.core.*; 

public class ExecFileTest extends Embedding {
    public static void main(String[] args) {
        ExecFileTest eft = new ExecFileTest(); 
        eft.initInterpreter(args); 
        eft.test(); 
    } 

    public void test() {
        PySystemState sys = Py.getSystemState(); 
        if (sys.argv.__len__() == 0) {
            System.out.println("Missing filename.\n " + 
                               "Usage: ExecFileTest filename"); 
            return; 
        } 
        String home = System.getProperty("user.home"); 
        String filename = home + File.separator + 
                          sys.argv.__getitem__(0); 

        interp.execfile(filename); 
        try {
            FileInputStream s = new FileInputStream(filename); 
            interp.execfile(s); 
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace(); 
        } 
        try {
            FileInputStream s = new FileInputStream(filename); 
            interp.execfile(s, sys.argv.__getitem__(0).toString()); 
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace(); 
        } 
    } 
} 

3.3 eval方法

eval 方法与 exec 方法有三个不同之处：
1. eval 方法总是返回表达式的计算结果，类型为 org.python.core.PyObject 。
2. eval 方法目前只接受代码字符串。
3. eval 方法只计算表达式，而 exec 方法可以执行任意Jython代码。

以下是使用 eval 方法的示例：

interp.eval("1 or 0") 

4. 编译代码对象以供后续使用

如果应用程序中有大量的Jython代码或需要多次使用相同的代码，可以使用Jython的内置 compile 函数将代码编译成 PyCode 对象，以避免重复编译的开销。

import org.python.core.*; 
String s = "print 'Hello World'"; 
PyCode code = __builtin__.compile(s, "<>", "exec"); 
interp.exec(code); 

5. 处理解释器中的异常

当解释器中出现问题时，会抛出 org.python.core.PyException 异常。可以通过以下几种方式处理异常：
1. 在Jython解释器对象中使用 try/except 语句。
2. 在周围的Java代码中协商错误处理，避免Jython异常。
3. 使用 Py.matchException 函数在Java的 catch 块中辨别实际的异常类型。

以下是在解释器中使用 try/except 语句的示例：

interp.exec("try:\n" + 
            "    _file = open(" + filename + ")\n" + 
            "except:\n" + 
            "    print 'File not found. Try again.'); 

6. set和get方法

PythonInterpreter 的 set 和 get 方法分别用于在解释器的本地命名空间中设置和获取对象。

6.1 set方法

PythonInterpreter 类有两个 set 方法：

public void set(String name, Object value) 
public void set(String name, PyObject value) 

如果第二个参数是Java对象，解释器会将其转换为适当的Jython类型；如果是 PyObject ，则直接放入命名空间字典中。

6.2 get方法

PythonInterpreter 的 get 方法有两个签名：

public PyObject get(String name) 
public Object get(String name, Class javaclass) 

如果需要获取Java对象，必须指定Java类并进行强制类型转换。

以下是一个演示 set 和 get 方法的示例：

// file: TypeTest.java 
package org.python.demo; 
import org.python.demo.Embedding; 
import org.python.core.*; 
import java.util.Vector; 

public class TypeTest extends Embedding {
    private boolean simple = true; 

    public TypeTest() { ; } 

    public static void main(String[] args) {
        TypeTest tt = new TypeTest(); 
        tt.initInterpreter(args); 
        tt.test(); 
    } 

    public void test() {
        String codeString; 
        Object[] jTypes = {"A string", new Short("1"), new Integer(3), 
            new Long(10), new Float(3.14), new Double(299792.458), 
            new Boolean(true), new int[] {{1,2,3,4,5}, new Vector(), 
            new PyInteger(1), new Character('c')}; 
        interp.exec("print 'In Java'.ljust(20), " + 
                    "'In Jython'.ljust(20), " + 
                    "'Back in Java'"); 
        interp.exec("print '------'.ljust(20), " + 
                    "'---------'.ljust(20), " + 
                    "'------------'"); 
        PyObject argv = Py.getSystemState().argv; 
        if (argv.__len__() > 0) {
            String option = argv.__getitem__(0).toString(); 
            if (option.compareTo("symmetrical") == 0) simple = false; 
        } 
        for (int i = 0; i < jTypes.length; i++) {
            showConversion(jTypes[i]); 
        } 
    } 

    public void showConversion(Object o) {
        interp.set("testObject", o); 
        interp.set("o", o.getClass().toString()); 
        String newClass = null; 
        if (simple) {
            newClass = interp.get("testObject").getClass().toString(); 
        } else {
            newClass = interp.get("testObject", 
                                  o.getClass()).getClass().toString(); 
        } 
        interp.set("n", newClass); 
        interp.exec("pyClass = str(testObject.__class__) \n" + 
                    "print o[o.rfind('.') + 1:].ljust(20), " + 
                    "pyClass[pyClass.rfind('.') + 1:].ljust(20), " + 
                    "n[n.rfind('.') + 1:]"); 
    } 
} 

7. __tojava__方法

Jython类的实例有一个特殊的 __tojava__ 方法，用于将Jython对象转换为Java对象。如果转换失败，该方法返回 Py.NoConversion 对象。

interp.set("A = 'A test string'"); 
PyObject po = interp.get("A"); 
String MyString = (String) po.__tojava__(String.class); 

8. 嵌入交互式解释器

InteractiveInterpreter 是 PythonInterpreter 的子类，提供了 runcode 、 runsource 和 interrupt 方法，用于更高级的交互。 runsource 方法返回一个布尔值，指示源字符串的完整性，这有助于确定打印哪个提示以及何时重置语句缓冲区。

以下是一个嵌入 InteractiveInterpreter 的示例：

// file: InteractiveEmbedding.java 
package org.python.demo; 
import org.python.demo.Embedding; 
import org.python.util.InteractiveInterpreter; 
import java.util.Properties; 
import java.io.*; 

public class InteractiveEmbedding extends Embedding {
    protected InteractiveInterpreter interp; 

    public static void main(String[] args) {
        InteractiveEmbedding ie = new InteractiveEmbedding(); 
        ie.initInterpreter(args); 
        ie.test(); 
        ie.interact(); 
    } 

    public void initInterpreter(String[] argv) {
        if (System.getProperty("python.home") == null) 
            System.setProperty("python.home", "c:\\jython-2.1"); 
        InteractiveInterpreter.initialize(System.getProperties(), null, argv); 
        interp = new InteractiveInterpreter(); 
    } 

    public void test() {
        interp.runsource("print \"this is a syntax error\""); 
        interp.runsource("print 'This is not'"); 
    } 

    public void interact() {
        String ps1 = ">>>"; 
        String ps2 = "..."; 
        BufferedReader terminal = new BufferedReader(
            new InputStreamReader(System.in)); 
        interp.write("Enter \"exit\" to quit."); 
        String codeString = ""; 
        interp.write("\n"); 
        while (true) {
            interp.write(ps1); 
            try {
                codeString = terminal.readLine(); 
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace(); 
            } 
            if (codeString.compareTo("exit") == 0) System.exit(0); 
            while (interp.runsource(codeString)) {
                interp.write(ps2); 
                try {
                    codeString += "\n" + terminal.readLine(); 
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace(); 
                } 
            } 
        } 
    } 
} 

9. 嵌入交互式控制台

InteractiveConsole 为Jython中常见的控制台交互添加了一层抽象。它提供了 interact 、 raw_input 和 push 方法。

// file: Console.java 
package org.python.demo; 
import org.python.util.InteractiveConsole; 
import java.util.Properties; 
import java.io.*; 

public class Console {
    protected InteractiveConsole interp; 

    public Console() {
        if (System.getProperty("python.home") == null) 
            System.setProperty("python.home", "c:\\jython-2.1"); 
        InteractiveConsole.initialize(System.getProperties(), 
                                      null, new String[0]); 
        interp = new InteractiveConsole(); 
    } 

    public static void main(String[] args) {
        Console con = new Console(); 
        con.startConsole(); 
    } 

    public void startConsole() {
        interp.interact("Welcome to your first embedded console"); 
    } 
} 

总结

通过本文的介绍，我们了解了在Java中嵌入和扩展Jython的详细方法和技术细节。嵌入Jython可以为Java应用程序带来动态性和灵活性，而扩展Jython则可以利用Java的高效性。掌握这些技术，能够让开发者在多语言开发中更加得心应手，充分发挥不同编程语言的优势。

扩展Jython

扩展Jython意味着用Java编写Jython模块，即让Java类表现得像Jython模块。这与普通的Java类编写有所不同，因为Jython模块需要支持Jython特有的特性，如有序和关键字参数。

1. 示例模块

以下是一个用Java编写的Jython模块示例：

// file mymod.java 
package org.python.demo.modules; 
import org.python.core.*; 

public class mymod implements ClassDictInit {
    public static void classDictInit(PyObject dict) {
        dict.__setitem__("__doc__", 
                         new PyString("Test class to confirm " + 
                                      "builtin module")); 
        dict.__delitem__("classDictInit"); 
    } 

    public static PyString __doc__fibTest = 
        new PyString("fibTest(iteration) "+ 
                     "-> integer"); 

    public static int fibTest(PyObject[] args, String[] kw) {
        ArgParser ap = new ArgParser("fibTest", args, kw, "iteration"); 
        int iteration = ap.getInt(0); 
        if (iteration < 1) 
            throw new PyException(Py.ValueError, 
                                  new PyString("Only integers >=1 allowed")); 
        if (iteration == 1 || iteration == 2) 
            return iteration; 
        return fibTest(new PyObject[] { new PyInteger(iteration-1) }, 
                       new String[0]) + 
               fibTest(new PyObject[] { new PyInteger(iteration-2) }, 
                       new String[0]); 
    } 
} 

2. ClassDictInit接口

实现 ClassDictInit 接口的Java类可以控制模块的 __dict__ 属性，从而控制在Jython中可见的属性名及其实现。

3. __doc__字符串

可以通过定义静态的 PyString 成员 __doc__ 来为模块添加文档字符串。静态方法在Jython中会成为模块函数，可以通过定义类似 __doc__fibTest 的静态 PyString 成员为函数添加文档字符串。

4. 异常处理

在Java中抛出Jython异常需要使用 PyException 类，并传入实际的Jython异常和异常消息。

throw new PyException(Py.ValueError, new PyString("Invalid Value")) 

5. 参数处理

Jython函数的参数方案丰富，包括有序参数、关键字参数、默认值和通配符。可以使用 org.python.core.ArgParser 类来解析这些参数。

public static PyObject test(PyObject[] args, String[] kws) {
    ArgParser ap = new ArgParser("test", args, kws, "A", "B", "C"); 
    int A = ap.getInt(0); 
    String B = ap.getString(1); 
    int C = ap.getInt(2, 2); 
} 

6. 导入Jython模块

在Java中导入Jython模块通常使用 __builtin__.__import__ 函数。

PyObject module = __builtin__.__import__("random"); 

7. 处理PyObjects

在Java中调用Jython类和编写Jython模块需要广泛使用Jython的特殊方法，如 __findattr__ 和 __finditem__ 。可以使用 invoke 方法来调用 PyObject 的方法。

PyDictionary dct = new PyDictionary(); 
dct.__setitem__(new PyString("G"), new PyInteger(1)); 
dct.__setitem__(new PyString("D"), new PyInteger(2)); 
dct.__setitem__(new PyString("A"), new PyInteger(3)); 
dct.__setitem__(new PyString("E"), new PyInteger(4)); 
dct.__setitem__(new PyString("B"), new PyInteger(5)); 
PyObject keys = dct.invoke("keys"); 

8. 编写Jython类

要在Java中模拟Jython类，最好继承 org.python.core 包中最合适的 Py* 类，并实现所需类型类的所有特殊方法。

9. 添加Java类作为内置Jython模块

可以通过设置注册表键 python.modules.builtin 来将Java类指定为内置Jython模块。该属性是一个逗号分隔的列表，有三种形式的条目：
| 条目语法 | 描述 |
| ---- | ---- |
| name | 仅Java类的名称，假设该类在 org.python.modules 包中。添加此条目到 python.modules.builtin 列表后，可以在Jython中使用 import name 。 |
| name:class | 需要名称和完全限定的类名，用冒号分隔。名称不必与类名相同，它只是Jython用来引用该类的名称。如果名称与现有名称重复，将覆盖现有模块。 |
| name:null | 从内置模块列表中移除该模块。 |

例如，要将 mymod 作为模块添加，可以编辑注册表文件：

python.modules.builtin = "mymod:org.python.demo.modules.mymod" 

总结

扩展Jython为开发者提供了更多的灵活性和功能。通过用Java编写Jython模块，可以充分利用Java的性能优势，同时保留Jython的动态特性。掌握扩展Jython的技术，能够让开发者在多语言开发中创造出更强大、更高效的应用程序。

通过嵌入和扩展Jython，开发者可以在Java应用中充分利用Jython的动态特性，同时借助Java的高效性和稳定性。无论是需要交互式命令解释器、动态配置，还是编写高性能的Jython模块，这些技术都能满足不同的需求。希望本文的介绍能帮助开发者更好地掌握在Java中使用Jython的方法，提升开发效率和应用性能。

深入探索：Jython与Java的融合之道

10. 操作流程总结

为了更清晰地展示在Java中嵌入和扩展Jython的操作流程，下面以流程图的形式进行总结：

graph LR
    classDef startend fill:#F5EBFF,stroke:#BE8FED,stroke-width:2px
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px
    classDef decision fill:#FFF6CC,stroke:#FFBC52,stroke-width:2px

    A([开始]):::startend --> B{选择操作类型}:::decision
    B -->|嵌入Jython| C(初始化Jython环境):::process
    C --> D(实例化解释器):::process
    D --> E(设置输出和错误流):::process
    E --> F(使用解释器执行代码):::process
    F --> G(处理解释器中的异常):::process
    G --> H(使用set和get方法操作对象):::process
    H --> I(根据需要使用特殊方法转换对象):::process
    I --> J(嵌入交互式解释器或控制台):::process
    B -->|扩展Jython| K(编写Jython模块):::process
    K --> L(实现ClassDictInit接口控制属性):::process
    L --> M(添加__doc__字符串提供文档):::process
    M --> N(处理参数和异常):::process
    N --> O(导入Jython模块):::process
    O --> P(处理PyObjects):::process
    P --> Q(编写Jython类):::process
    Q --> R(添加Java类作为内置模块):::process
    J --> S([结束]):::startend
    R --> S

这个流程图展示了嵌入和扩展Jython的主要步骤：
1. 嵌入Jython ：从初始化环境开始，依次进行解释器实例化、流设置、代码执行、异常处理、对象操作和特殊转换，最后可选择嵌入交互式组件。
2. 扩展Jython ：从编写模块开始，涉及属性控制、文档添加、参数和异常处理、模块导入、对象处理、类编写以及内置模块设置。

11. 常见问题及解决方案

在使用Jython与Java结合的过程中，可能会遇到一些常见问题，以下是一些解决方案：

问题描述	解决方案
解释器无法找到Jython的主目录	在初始化时设置 python.home 属性，例如： java<br>Properties props = new Properties();<br>props.put("python.home", "/usr/local/jython-2.1");<br>PythonInterpreter.initialize(System.getProperties(), props, new String[0]);<br>
编译代码时找不到类	确保 jython.jar 文件在类路径中，编译命令示例： sh<br>javac -classpath /path/to/jython.jar org/python/demo/Embedding.java<br>
调用方法时出现异常	检查方法的参数类型和数量是否正确，使用 ArgParser 类解析参数，例如： java<br>public static PyObject test(PyObject[] args, String[] kws) {<br> ArgParser ap = new ArgParser("test", args, kws, "A", "B", "C");<br> int A = ap.getInt(0);<br> // ...<br>}<br>
无法导入Java包	使用 PySystemState 的 add_package 、 add_classdir 和 add_extdir 方法帮助Jython识别和加载Java包，例如： java<br>import org.python.core.*;<br>PySystemState sys = Py.getSystemState();<br>sys.add_package("com.A.python");<br>

12. 实际应用案例

以下是一些Jython与Java结合的实际应用案例：

12.1 动态配置应用

在一个Java开发的Web应用中，需要根据不同的环境动态调整配置。可以使用Jython编写配置脚本，然后在Java中嵌入Jython解释器来执行这些脚本。

// file: DynamicConfig.java
package org.python.demo;
import org.python.util.PythonInterpreter;

public class DynamicConfig {
    public static void main(String[] args) {
        PythonInterpreter interp = new PythonInterpreter();
        interp.exec("config = {'database': 'mysql', 'host': 'localhost'}");
        // 获取配置信息
        // ...
    }
}

12.2 交互式命令解释器

开发一个Java应用，需要提供交互式命令行界面，用户可以输入Jython代码进行操作。可以嵌入 InteractiveInterpreter 来实现。

// file: InteractiveCLI.java
package org.python.demo;
import org.python.demo.Embedding;
import org.python.util.InteractiveInterpreter;
import java.util.Properties;
import java.io.*;

public class InteractiveCLI extends Embedding {
    protected InteractiveInterpreter interp;

    public static void main(String[] args) {
        InteractiveCLI cli = new InteractiveCLI();
        cli.initInterpreter(args);
        cli.interact();
    }

    public void initInterpreter(String[] argv) {
        if (System.getProperty("python.home") == null)
            System.setProperty("python.home", "c:\\jython-2.1");
        InteractiveInterpreter.initialize(System.getProperties(), null, argv);
        interp = new InteractiveInterpreter();
    }

    public void interact() {
        String ps1 = ">>>";
        String ps2 = "...";
        BufferedReader terminal = new BufferedReader(
                new InputStreamReader(System.in));
        interp.write("Enter \"exit\" to quit.");
        String codeString = "";
        interp.write("\n");
        while (true) {
            interp.write(ps1);
            try {
                codeString = terminal.readLine();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            if (codeString.compareTo("exit") == 0) System.exit(0);
            while (interp.runsource(codeString)) {
                interp.write(ps2);
                try {
                    codeString += "\n" + terminal.readLine();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

12.3 高性能Jython模块

在一个数据处理应用中，需要对大量数据进行复杂计算。可以使用Java编写高性能的Jython模块，然后在Jython脚本中调用。

// file: DataProcessor.java
package org.python.demo.modules;
import org.python.core.*;

public class DataProcessor implements ClassDictInit {
    public static void classDictInit(PyObject dict) {
        dict.__setitem__("__doc__",
                new PyString("Data processing module"));
        dict.__delitem__("classDictInit");
    }

    public static PyString __doc__processData =
            new PyString("processData(data) -> processed data");

    public static PyObject processData(PyObject[] args, String[] kw) {
        ArgParser ap = new ArgParser("processData", args, kw, "data");
        PyObject data = ap.getPyObject(0);
        // 进行数据处理
        // ...
        return data;
    }
}

13. 未来趋势与展望

随着软件开发技术的不断发展，Jython与Java的结合将在更多领域得到应用。以下是一些可能的未来趋势：

1. 大数据与人工智能领域 ：Jython的动态特性使其适合快速原型开发和数据探索，而Java的高性能和稳定性则适合处理大规模数据和复杂算法。在大数据处理和人工智能应用中，两者的结合将更加紧密。
2. 云计算与微服务架构 ：在云计算环境中，需要快速部署和灵活配置应用。Jython脚本可以用于动态配置和管理微服务，而Java则可以作为微服务的核心实现。
3. 物联网与嵌入式系统 ：物联网和嵌入式系统对资源的要求较高，需要高效的代码实现。Jython与Java的结合可以在保证性能的前提下，提供灵活的编程接口，满足不同设备的需求。

总结

本文详细介绍了在Java中嵌入和扩展Jython的方法和技术细节。通过嵌入Jython，开发者可以为Java应用带来动态性和灵活性，实现交互式命令解释器、动态配置等功能；通过扩展Jython，开发者可以利用Java的高性能编写Jython模块，提升应用的执行效率。

在实际应用中，我们需要根据具体需求选择合适的方法，并注意处理好异常、对象转换等问题。同时，随着技术的发展，Jython与Java的结合将在更多领域发挥重要作用。希望本文能够帮助开发者更好地掌握在Java中使用Jython的技巧，为开发更强大、更高效的应用程序提供支持。

通过不断学习和实践，开发者可以深入挖掘Jython与Java结合的潜力，创造出更多优秀的软件作品。无论是初学者还是有经验的开发者，都可以从这种多语言开发的方式中获得更多的收益。