Java 調用 Python 方法

Java 調用 Python 方法是一種常用的跨語言調用技術，在一些場景下具有很大的優勢。本文將從多個方面闡述 Java 調用 Python 方法的實現方式和技巧。

一、Jython庫的使用

Jython是指用Java語言實現的Python解釋器，可以讓Java程序調用Python腳本，同時也能夠讓Python程序調用Java類和方法。使用Jython來調用Python方法非常簡單，只需要按照以下步驟操作即可：

1. 通過Jython庫，導入Python的方法或類。
2. 通過Java程序，實例化Python方法或類。
3. 通過Java程序，調用Python方法或類的方法。

下面是代碼示例：

import org.python.core.PyFunction;
import org.python.core.PyObject;
import org.python.core.PySystemState;
import org.python.util.PythonInterpreter;
 
public class TestJython {
 
    public static void main(String[] args) {
 
        PythonInterpreter interpreter = new PythonInterpreter();
        PySystemState sys = Py.getSystemState();
        sys.path.add("D:\\test");
 
        interpreter.exec("from test import add");
        PyFunction pyFunction = interpreter.get("add", PyFunction.class);
 
        int a = 1, b = 2;
        PyObject pyobj = pyFunction.__call__(new PyInteger(a), new PyInteger(b));
        System.out.println(pyobj.toString());
        
    }
}

二、使用Runtime.getRuntime().exec()方法調用Python腳本

使用Java自帶的Runtime.getRuntime().exec()方法調用Python腳本也很簡單。只需要在Java程序中執行Python腳本的命令即可。但需要注意的是，在調用Python腳本之前，需要先切換到Python腳本所在的目錄下。下面是代碼示例：

try {
    Process process = Runtime.getRuntime().exec("python test.py", null, new File("D:\\test\\"));
    BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
    String line;
    while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

三、使用Apache Commons Exec調用Python腳本

Apache Commons Exec是Apache的一個子項目，用於在Java程序中執行外部進程，包括Python解釋器。使用Apache Commons Exec調用Python腳本相對於使用Java自帶的Runtime.getRuntime().exec()方法更加方便，可以更加靈活地操作進程執行過程，並發現進程執行過程中的錯誤。下面是代碼示例：

CommandLine commandLine = CommandLine.parse("python test.py");
DefaultExecutor executor = new DefaultExecutor();
executor.setWorkingDirectory(new File("D:\\test\\"));
ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();
PumpStreamHandler streamHandler = new PumpStreamHandler(outputStream);
executor.setStreamHandler(streamHandler);
int result = executor.execute(commandLine);
System.out.println(outputStream.toString());

四、在Java中使用Python第三方庫

在Java中使用Python第三方庫也是一個非常常見的需求。Python有豐富的第三方庫，可以提供各種各樣的功能，比如數據分析、機器學習等等。使用Java調用Python第三方庫的步驟如下：

1. 在Java中安裝Python庫，可以使用pip來安裝。
2. 在Java程序中導入Python庫，可以使用Jython、Py4J等工具導入。
3. 在Java程序中調用Python庫的方法。

下面是代碼示例：

PythonInterpreter interpreter = new PythonInterpreter();
interpreter.exec("import numpy as np");
interpreter.exec("arr = np.array([1, 2, 3])");
interpreter.exec("print(arr)");

五、使用Py4J庫調用Python方法

Py4J是一種Python和Java之間互操作的輕量級框架。使用Py4J可以在Java程序中調用Python代碼，也可以在Python程序中調用Java代碼。使用Py4J調用Python方法需要按照以下步驟操作：

1. 在Java程序中啟動Py4J Gateway。
2. 在Python程序中啟動Py4J Client。
3. 在Java程序中，通過Gateway訪問Python中的對象或方法。

下面是代碼示例：

public class TestPy4J {
 
    public static void main(String[] args) {
 
        GatewayServer gatewayServer = new GatewayServer(new TestPy4J());
        gatewayServer.start();
 
        PythonInterpreter interpreter = new PythonInterpreter();
        interpreter.exec("from py4j.java_gateway import JavaGateway");
        interpreter.exec("gateway = JavaGateway()");
        interpreter.exec("test = gateway.jvm.Test()");
        interpreter.exec("test.sayHello()");
 
        gatewayServer.shutdown();
 
    }
 
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello Py4J!");
    }
 
}
 
public class Test {
 
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello Py4J!");
    }
 
}

總結

本文主要介紹了Java調用Python方法的多種方式，包括Jython、Runtime.getRuntime().exec()、Apache Commons Exec、Py4J等。針對每一種方式，都提供了相應的代碼示例和詳細的講解。希望讀者可以從本文中獲得實際的幫助和啟發。