java如何调用python

Java调用Python的方式有多种，包括使用Jython、通过运行外部进程调用Python脚本、使用Java和Python之间的JNI（Java Native Interface）桥接、利用JEP（Java Embedded Python）库等。本文将详细介绍这些方法的操作步骤和优缺点，以帮助读者选择最适合自己需求的方式。

一、使用Jython

Jython是一种运行在Java平台上的Python实现，它允许你直接在Java代码中嵌入和执行Python代码。优点包括与Java的无缝集成、性能较好，但缺点是它只支持Python 2.x。

1.1、安装和配置Jython

首先，你需要下载并安装Jython。可以从Jython的官方网站下载适合你的操作系统的安装包。

java -jar jython-installer-2.7.2.jar

安装完成后，可以在你的Java项目中添加Jython库。你可以通过Maven来管理依赖：

<dependency>
    <groupId>org.python</groupId>
    <artifactId>jython-standalone</artifactId>
    <version>2.7.2</version>
</dependency>

1.2、在Java中调用Python代码

以下是一个简单的示例，展示如何在Java中使用Jython执行Python代码：

import org.python.util.PythonInterpreter;
public class JythonExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (PythonInterpreter pyInterp = new PythonInterpreter()) {
            pyInterp.exec("print('Hello from Python!')");
        }
    }
}

1.3、集成复杂的Python逻辑

你可以将更多的Python逻辑放入一个独立的Python脚本文件中，然后在Java中调用该脚本。例如：

# script.py
def greet(name):
    return f"Hello, {name}!"

然后，在Java中加载并执行该脚本：

import org.python.util.PythonInterpreter;
import org.python.core.PyObject;
public class JythonExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (PythonInterpreter pyInterp = new PythonInterpreter()) {
            pyInterp.execfile("script.py");
            PyObject greetFunc = pyInterp.get("greet");
            PyObject result = greetFunc.__call__(pyInterp.get("John"));
            System.out.println(result.toString());
        }
    }
}

二、通过运行外部进程调用Python脚本

这是最通用的方法，适用于任何Python版本。优点是无需依赖特定的Python实现，缺点是性能可能不如Jython。

2.1、运行简单的Python脚本

你可以使用ProcessBuilder或Runtime来运行Python脚本。例如：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
public class ProcessBuilderExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("python", "script.py");
            Process process = pb.start();
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2.2、传递参数和获取结果

你可以通过命令行参数传递数据，并通过标准输出获取结果。例如：

# script.py
import sys
name = sys.argv[1]
print(f"Hello, {name}!")

在Java中调用：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
public class ProcessBuilderExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("python", "script.py", "John");
            Process process = pb.start();
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

三、使用Java和Python之间的JNI桥接

JNI（Java Native Interface）是一种协议，允许Java代码与其他语言（如C、C++）编写的代码进行交互。尽管这种方法更为复杂，但它提供了高度的灵活性和性能。

3.1、创建JNI库

首先，需要创建一个C/C++库，它可以调用Python代码。以下是一个简单的示例：

#include <jni.h>
#include <Python.h>
JNIEXPORT void JNICALL Java_MyClass_callPython(JNIEnv *env, jobject obj) {
    Py_Initialize();
    PyRun_SimpleString("print('Hello from Python!')");
    Py_Finalize();
}

3.2、编译和配置JNI库

编译该C/C++代码生成共享库，并在Java中加载该库。例如，在Linux上：

gcc -shared -o libmypython.so -I${JAVA_HOME}/include -I${JAVA_HOME}/include/linux mypython.c -lpython3.8

在Java代码中加载并调用该库：

public class MyClass {
    static {
        System.loadLibrary("mypython");
    }
    private native void callPython();
    public static void main(String[] args) {
        new MyClass().callPython();
    }
}

四、利用JEP（Java Embedded Python）库

JEP（Java Embedded Python）是一个可以在Java中嵌入Python解释器的库。它支持Python 2.x和3.x，并具有良好的性能。优点是支持现代Python版本，缺点是需要额外的库和配置。

4.1、安装和配置JEP

首先，添加JEP的Maven依赖：

<dependency>
    <groupId>black.ninia</groupId>
    <artifactId>jep</artifactId>
    <version>3.9.0</version>
</dependency>

4.2、在Java中使用JEP

以下是一个简单的示例：

import jep.Jep;
import jep.JepException;
public class JepExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (Jep jep = new Jep()) {
            jep.eval("print('Hello from Python!')");
        } catch (JepException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4.3、调用Python函数和传递数据

你可以调用Python函数并传递数据。例如：

# script.py
def greet(name):
    return f"Hello, {name}!"