从 Java 调用 python 函数的不同/更好的方法

Posted 2023-04-14

【中文标题】从 Java 调用 python 函数的不同/更好的方法

【英文标题】：Different / better approaches for calling python function from Java

【发布时间】：2017-01-17 12:45:37

【问题描述】：

我对python很陌生，正在尝试从java调用python的函数。

我的主要要求是：

调用应该是透明的，因为它不需要修改.py文件以使其能够从java中调用。我可能会得到任何包含一些函数的 python 文件。我应该能够调用这些函数中的任何一个，而无需修改 .py 文件。 我希望能够将两种原始类型（int、String、floats 等）或非原始类型（HashMap、ArrayList）的参数从 java 发送到 python 函数并接收将返回的对象（可能是原始类型或非原始类型）从 python 返回到 java。我也在使用 pandas DataFrame 和 numpy ndarray，因此也希望能够在 java 之间发送和接收相应的对象。 我最好想坚持使用 CPython 而不是 Jython，因为我可能需要使用 Jython 中可能不可用的较新库。

我在网上找到了几个选项。很少有：

使用 Jython 的 PythonInterpreter 可以调用 python 函数，而无需对 .py 脚本文件进行任何更改：

py1.py

 def square2(list):
     squares = []
     for i in list:
         squares.append(i*i)
     return squares

JythonTest.groovy

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

 class JythonTest
 
      static main(def args)
      
          PythonInterpreter pi = new PythonInterpreter()
          pi.exec("from py1 import square2")
          PyFunction pf = (PyFunction)pi.get("square2")
          println pf.__call__(new PyList([1,2,3,4]))[2]   //9
      
 

我能够很好地满足我的需求。但它不是 CPython。

使用ScriptEngine：这与 PythonInterpreter 非常相似。但反对它的 Jython。此外，与 PythonInterpreter 不同，我们不能使用 Jython 2.5+，也不能直接访问 PyObjects。所以这个选项可以很好的关闭。

使用py4j

：找不到像 Jython PythonInterpreter 一样最小的示例

使用java2python

。但是not much information is given关于从java调用python，这样我就可以断定我的上述要求是否可以满足。任何人都可以对此有所了解吗？更具体地说，如果我们可以编写与 Jython PythonInterpreter 中的代码一样少的代码。

使用JPype

：但是在快速完成之后，我觉得我将无法像使用 Jython PythonInterpreter 那样编写最少的代码。我也觉得这个项目有点没有在开发中。是吗？

如果我正确理解了上述所有方法，那么 Jython PythonInterpreter 似乎是最佳选择。我在掌握它们时是否犯了错误？还有其他更好的选择吗？

【问题讨论】：

不完全相关，但有什么特别的原因让您更喜欢使用 CPython 而不是 Jython？在 Java 和 CPython 之间编组数据类型将变得更加困难，而构建在 JVM 互操作之上的 Jython 应该会更简单。

因为我觉得 Jython 会比 CPython 慢一点，也可能是因为我可能要等待一些 CPython 中可用但 Jython 尚未出现的新库

在我的用例中，Jython 的性能从未遇到过任何问题（当然，在您的用例中可能会有所不同）。库的可用性当然是一个潜在的问题，但是除非您确定需要使用 Jython 不可用的库，否则我认为使用它而不是 CPython 更容易。 （这是我通常做的，因为我不知道有任何胶水库可以实现您需要的互操作）

好吧，你和我一样认为 PythonInterpreter 是最好的选择？

在我看来，是的。 （除非如上所述，您绝对需要使用 CPython）

【参考方案1】：

@Mahesha999，关于坚持使用 CPython 的能力，从您上次的评论来看，这似乎很重要：

Jep 是一个不错的选择，它能够运行使用本地调用的 python 代码，比如你提到的 pandas。

您需要编写一些包装代码，因为 Jep 仅在最常用的类型之间实现 Java 和 Python 之间的自动转换，pandas.DataFrame 不是。

但是，如果您的用例并不复杂，您可以通过在数据帧实例上调用 DataFrame.values 来访问您的 pandas 对象作为 numpy.NDArray 对象，然后 Jep 实现到它为 NDArray 嵌入的 Java 类的转换。

您可以使用 Jep.getValue(String pythonVariableName, Class clazz) 从您执行的 Python 代码中返回 Java 值

例如

Jep jep = new Jep();
jep.eval("import my_script");
jep.eval("df = my_script.function_returning_a_dataframe()");
jep.eval("col = df.a_column.values");
NDArray myCol = jep.getValue("col", NDArray.class);

我在我用 Python 编写的一个项目中这样做，我需要将其作为插件集成到 Java 应用程序中，到目前为止它可以工作。

【参考方案2】：

这个问题目前没有答案。使用 CPython 依赖于 Python 字节码的执行，这反过来又需要将 Python 解释器嵌入到执行环境中。由于没有 Java 运行时附带嵌入式 Python 解释器，因此 Jython 看起来确实是最好的答案。

有时您想要的答案不可用！

【讨论】：

我最近在重温这个。我意识到我错过了另一个选择：jep。有什么要寻找的吗？似乎有no simple way 可以使用jep 处理pandas 数据帧。此外，似乎我们无法使用 jep 获取从 python 到 java 的返回值。是这样吗？我在原始帖子中的要求也有所改变，因为我需要向/从 java 和 python 发送/接收 pandas 数据帧和 numpy ndarray。