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Node與Python 雙向通信的實(shí)現(xiàn)代碼

更新時(shí)間：2021年07月16日 15:53:53 作者：SUNTOPO

最簡單粗暴的通信方式是 Nodejs調(diào)用一下 Python 腳本，本文詳細(xì)介紹了Nodejs與Python 雙向通信的實(shí)現(xiàn)代碼，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

第三方數(shù)據(jù)供應(yīng)商把數(shù)據(jù)和Python封裝到一起，只能通過調(diào)用 Python方法來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢，如果可以通過Node 簡單封裝下實(shí)現(xiàn) Python 方法調(diào)用可以快速上線并節(jié)省開發(fā)成本。

最簡單粗暴的通信方式是 Nodejs調(diào)用一下 Python 腳本，然后獲取子進(jìn)程的輸出，但是由于每次 Python 啟動(dòng)并加載數(shù)據(jù)包的過程比較漫長，所以對該過程優(yōu)化。

進(jìn)程通信

index.py

# 封裝的 Python 包， 體積巨大
from mb import MB
# 從數(shù)據(jù)包中查詢
mbe.get('1.0.1.0')

index.js

const { spawn } = require('child_process');
const ls = spawn('python3', ['index.py']);

ls.stdout.on('data', (data) => {
  console.log(`stdout: ${data}`);
});

ls.stderr.on('data', (data) => {
  console.error(`stderr: ${data}`);
});

ls.on('close', (code) => {
  console.log(`child process exited with code $[code]`);
});

通過child_process.spawn來派生 Python 子進(jìn)程，監(jiān)聽 stdout 輸出。上述方式也是官方文檔中的示例，目前該示例存在兩個(gè)問題:

Nodejs 沒有向 Python 發(fā)送數(shù)據(jù)
Nodejs 調(diào)用完畢后，Python 子進(jìn)程會(huì)退出；下次查詢需要再次調(diào)用Python命令進(jìn)行加載文件，查詢數(shù)據(jù)；無法實(shí)現(xiàn)一次內(nèi)存加載，多次使用。

進(jìn)程雙向通信

保證一次數(shù)據(jù)加載，多次使用的前提是 Python 進(jìn)程啟動(dòng)后不能退出。Python 進(jìn)程之所以退出是因?yàn)闊o事可做，所以常見的手段有循環(huán)，sleep，監(jiān)聽端口，這些手段可以翻譯成同步阻塞任務(wù)，同步非阻塞任務(wù)，其中代價(jià)最小的就是同步非阻塞任務(wù)，然后可以想到 Linux 的 select，epoll，簡單搜索了下 Python 的 epoll，好像還有原生的包。

index.py - 通過 epoll 監(jiān)聽 stdin

import sys
import fcntl
import select
from mb import MB
import json

mbe = MB('./data')

# epoll 模型
fd = sys.stdin.fileno()
epoll = select.epoll()
epoll.register(fd, select.EPOLLIN)

try:
    while True:
        events = epoll.poll(10) # 同步非阻塞
        data = ''
        for fileno, event in events:
            data += sys.stdin.readline() # 通過標(biāo)準(zhǔn)輸入獲取數(shù)據(jù)
            if data == '' or data == '\n':
                continue
            items = xxx # 數(shù)處理過程
            for item in items:
                result = mbe.get(item)
                sys.stdout.write(json.dumps(result, ensure_ascii=False) +'\n') # 寫入到標(biāo)準(zhǔn)輸出
                sys.stdout.flush() # 緩沖區(qū)刷新
finally:
    epoll.unregister(fd)
    epoll.close()

index.js - 通過 stdin 發(fā)送數(shù)據(jù)

const child_process = require('child_process');
const child = child_process.spawn('python3', ['./base.py']);

let callbacks =  [], 
    chunks=Buffer.alloc(0), 
    chunkArr = [], 
    data = '', 
    onwork = false; // buffer 無法動(dòng)態(tài)擴(kuò)容
    
child.stdout.on('data', (chunk) => {
    chunkArr.push(chunk)
    if (onwork) return;
    onwork = true;
    while(chunkArr.length) {
        chunks = Buffer.concat([chunks, chunkArr.pop()]);
        const length = chunks.length;
        let trunkAt = -1;
        for(const [k, d] of chunks.entries()) {
            if (d == '0x0a') { // 0a 結(jié)尾
                data += chunks.slice(trunkAt+1, trunkAt=k);
                const cb = callbacks.shift();
                cb(null, data === 'null' ? null : data )
                data = '';
            }
        }
        if (trunkAt < length) {
            chunks = chunks.slice(trunkAt+1)
        }
    }
    onwork = false;
})

setInterval(() => {
    if (callbacks.length) child.stdin.write(`\n`); // Nodejs端的標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出沒有flush方法，只能 hack， 寫入后python無法及時(shí)獲取到最新
}, 500)

exports.getMsg = function getMsg(ip, cb) {
    callbacks.push(cb)
    child.stdin.write(`${ip}\n`); // 把數(shù)據(jù)寫入到子進(jìn)程的標(biāo)準(zhǔn)輸入
}

Python 與 Nodejs 通過 stdio 實(shí)現(xiàn)通信； Python 通過 epoll 監(jiān)聽 stdin 實(shí)現(xiàn)駐留內(nèi)存，長時(shí)間運(yùn)行。

存在問題

Nodejs 把標(biāo)準(zhǔn)輸出作為執(zhí)行結(jié)果，故 Python 端只能把執(zhí)行結(jié)果寫入標(biāo)準(zhǔn)輸出，不能有額外的打印信息
Nodejs 端標(biāo)準(zhǔn)輸入沒有 flush 方法，所以 Python 端事件觸發(fā)不夠及時(shí)，目前通過在Nodejs端定時(shí)發(fā)送空信息來 hack 實(shí)現(xiàn)
Buffer 沒法動(dòng)態(tài)擴(kuò)容，沒有C語言的指針好用，在解析 stdout 時(shí)寫丑