如何在Java中调用Python代码

Posted 2020-09-20

有时候，我们会碰到这样的问题：与A同学合作写代码，A同学只会写Python，而不会Java，

而你只会写Java并不擅长Python，并且发现难以用Java来重写对方的代码，这时，就不得不想方设法“调用对方的代码”。

下面我将举一些简单的小例子，借此说明：如何在Java中调用Python代码。

看懂这篇文章只需要具备：

• 熟悉Java的基本语法
• 懂一点点Python

主要内容如下：

1.  什么是Jython？
2. 一个HelloPython程序
3. 在Jvm中执行Python脚本
4. 仅在Java中调用Python编写的函数
5. 包含第三方模块的情况：一个手写识别程序

 

什么是Jython？ 

Jython（原JPython），是一个用Java语言写的Python解释器。

在没有第三方模块的情况下，通常选择利用Jython来调用Python代码，它是一个开源的JAR包。

你可以选择到官网下载，如果访问不了，请点击这里。

 

一个HelloPython程序

import org.python.util.PythonInterpreter;

public class HelloPython {
    public static void main(String[] args) {
        PythonInterpreter interpreter = new PythonInterpreter();
        interpreter.exec("print(‘hello‘)");
    }
}

什么是PythonInterpreter？它的中文意思即是“Python解释器”。我们知道Python程序都是通过解释器来执行的，我们在Java中创建一个“解释器”对象，模拟Python解释器的行为，通过exec("Python语句")直接在JVM中执行Python代码，上面代码的输出结果为：hello

 

在Jvm中执行Python脚本

interpreter.execfile("D:/labs/mytest/hello.py");  

如上，将exec改为execfile就可以了。需要注意的是，这个.py文件不能含有第三方模块，因为这个“Python脚本”最终还是在JVM环境下执行的，如果有第三方模块将会报错：java ImportError: No module named xxx

 

仅在Java中调用Python编写的函数

先完成一个hello.py代码：

def hello():
    return ‘Hello‘

在Java代码中调用这个函数：

import org.python.core.PyFunction;
import org.python.core.PyObject;
import org.python.util.PythonInterpreter;

public class HelloPython {
    public static void main(String[] args) {
        PythonInterpreter interpreter = new PythonInterpreter();
        interpreter.execfile("D:/labs/hello.py");

        PyFunction pyFunction = interpreter.get("hello", PyFunction.class); // 第一个参数为期望获得的函数（变量）的名字，第二个参数为期望返回的对象类型
        PyObject pyObject = pyFunction.__call__(); // 调用函数

        System.out.println(pyObject);
    }
}

上面的代码执行结果为：Hello

即便只是调用一个函数，也必须先加载这个.py文件，之后再通过Jython包中所定义的类获取、调用这个函数。

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”，例如：

__call__(new PyInteger(a), new PyInteger(b))

a，b的类型为Java中的int型，还有诸如：PyString(String string)、PyList(Iterator<PyObject> iter) 等。

详细可以参考官方的api文档。

 

包含第三方模块的情况：一个手写识别程序

 

这是我和舍友合作写的一个小程序，完整代码在这里：http://pan.baidu.com/s/1sl4l68H ，界面上引用了core java上的一段代码。

因为在Python程序中使用了第三方的NumPy模块，导致无法通过Jython执行，又由于个人水平的限制无法完全用Java重写，不得不出此下策。下面纯粹是个人思路，没有深入查资料。思路大概是：仅仅是通过Java执行一个本地程序（未必是.Py），然后通过一个本地文件做数据交互。

 核心代码如下：

import java.io.*;

class PyCaller {
    private static final String DATA_SWAP = "temp.txt";
    private static final String PY_URL = System.getProperty("user.dir") + "\\\\test.py";

    public static void writeImagePath(String path) {
        PrintWriter pw = null;
        try {
            pw = new PrintWriter(new FileWriter(new File(DATA_SWAP)));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        pw.print(path);
        pw.close();
    }

    public static String readAnswer() {
        BufferedReader br;
        String answer = null;
        try {
            br = new BufferedReader(new FileReader(new File(DATA_SWAP)));
            answer = br.readLine();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return answer;
    }

    public static void execPy() {
        Process proc = null;
        try {
            System.out.println(System.getProperty("user.dir") + "\\\\test.py");
            proc = Runtime.getRuntime().exec("python " + PY_URL);
            proc.waitFor();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // 测试码
    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        writeImagePath("D:\\\\labs\\\\mytest\\\\test.jpg");
        execPy();
        System.out.println(readAnswer());
    }
}

实际上就是通过Java执行一个命令行指令。