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Python與Java進(jìn)行交互操作的方法與性能對(duì)比

 更新時(shí)間:2025年04月30日 09:09:59   作者:老胖閑聊  
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Python與Java進(jìn)行交互操作的相關(guān)方法,包括子進(jìn)程調(diào)用,JPype,Py4J和REST/gRPC,并進(jìn)行了性能對(duì)比,感興趣的小伙伴可以了解下

Python 和 Java 的互操作可通過以下方式實(shí)現(xiàn):

1. 子進(jìn)程調(diào)用(Subprocess)

原理:通過 Python 的 subprocess 模塊調(diào)用 Java 程序,傳遞參數(shù)并捕獲輸出。

適用場(chǎng)景:簡(jiǎn)單腳本調(diào)用,無需復(fù)雜交互。

Python 調(diào)用 Java 示例

import subprocess

# 定義 Java 類路徑和類名
java_class_path = "HelloWorld.jar"
java_class_name = "com.example.HelloWorld"

# 執(zhí)行 Java 程序并傳遞參數(shù)
result = subprocess.run(
    ["java", "-cp", java_class_path, java_class_name, "arg1", "arg2"],
    capture_output=True,
    text=True
)

print("Java Output:", result.stdout)
print("Java Error:", result.stderr)

注釋:

subprocess.run 啟動(dòng) Java 進(jìn)程并等待結(jié)果。

capture_output=True 捕獲標(biāo)準(zhǔn)輸出和錯(cuò)誤流。

text=True 將輸出轉(zhuǎn)換為字符串(Python 3.7+)。

2. Jython

原理:Jython 是 Python 的 Java 實(shí)現(xiàn),允許在 JVM 中直接運(yùn)行 Python 腳本。

適用場(chǎng)景:需要深度集成 JVM 環(huán)境(僅支持 Python 2.x)。

Java 調(diào)用 Python(Jython 示例)

import org.python.util.PythonInterpreter;

public class JythonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        PythonInterpreter interpreter = new PythonInterpreter();
        interpreter.exec("print('Hello from Python!')");
        interpreter.execfile("path/to/your_script.py");
    }
}

注釋:

需要將 jython-standalone.jar 添加到 Java 項(xiàng)目的類路徑中。

Jython 的 Python 版本兼容性較差(僅支持 Python 2.x)。

3. JPype

原理:通過 JPype 啟動(dòng) JVM 并在 Python 中直接調(diào)用 Java 類。

適用場(chǎng)景:高性能交互,需直接訪問 Java 類和方法。

Python 調(diào)用 Java(JPype 示例)

import jpype

# 啟動(dòng) JVM(需指定 JDK 路徑)
jpype.startJVM(
    jpype.getDefaultJVMPath(),
    "-Djava.class.path=HelloWorld.jar",
    convertStrings=False
)

# 導(dǎo)入 Java 類
HelloWorld = jpype.JClass("com.example.HelloWorld")
instance = HelloWorld()

# 調(diào)用 Java 方法
output = instance.sayHello("World")
print("Java Method Output:", output)

# 關(guān)閉 JVM
jpype.shutdownJVM()

注釋:

startJVM 啟動(dòng) JVM 并加載指定類路徑。

JClass 導(dǎo)入 Java 類,convertStrings 控制字符串自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

需安裝 JPype:pip install jpype1.

4. Py4J

原理:Py4J 在 Java 端啟動(dòng)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器,Python 通過 TCP 連接調(diào)用 Java 方法。

適用場(chǎng)景:復(fù)雜交互,支持回調(diào)函數(shù)。

Java 端(GatewayServer)

import py4j.GatewayServer;public class JavaApp {
    public String greet(String name) {


        return "Hello, " + name + "!";
    }

    public static void main(String[] args) {
        GatewayServer server = new GatewayServer(new JavaApp());
        server.start();
    }
}

Python 端

from py4j.java_gateway import JavaGateway

# 連接 Java 網(wǎng)關(guān)
gateway = JavaGateway()
java_app = gateway.entry_point

# 調(diào)用 Java 方法
message = java_app.greet("Python")
print("Java Response:", message)

注釋:

Java 端需引入 py4j.jar。

Python 端安裝 Py4J:pip install py4j.

GatewayServer 默認(rèn)端口為 25333。

5. REST API

原理:將 Java 服務(wù)暴露為 REST API,Python 通過 HTTP 請(qǐng)求調(diào)用。

適用場(chǎng)景:跨語(yǔ)言微服務(wù)架構(gòu)。

Java 端(Spring Boot)

@RestController
public class ApiController {
    @GetMapping("/greet")
    public String greet(@RequestParam String name) {
        return "Hello, " + name;
    }
}

Python 端(Requests)

import requests

response = requests.get("http://localhost:8080/greet", params={"name": "Python"})
print("API Response:", response.text)

6. Apache Thrift/gRPC

原理:通過 IDL 定義接口,生成跨語(yǔ)言客戶端和服務(wù)端代碼。

適用場(chǎng)景:高性能、強(qiáng)類型接口通信。

示例步驟

  • 定義 .proto 文件。
  • 生成 Java 和 Python 代碼。
  • 實(shí)現(xiàn)服務(wù)端(Java)和客戶端(Python)。

7.方法對(duì)比

方法性能復(fù)雜度適用場(chǎng)景
子進(jìn)程調(diào)用簡(jiǎn)單腳本
JPype緊密集成,直接調(diào)用 Java
Py4J復(fù)雜交互,支持回調(diào)
REST/gRPC中-高分布式系統(tǒng),微服務(wù)

8.總結(jié)

  • 輕量級(jí)調(diào)用:子進(jìn)程或文件交換。
  • 深度集成:JPype(Python 調(diào) Java)或 Py4J(雙向調(diào)用)。
  • 分布式系統(tǒng):REST API 或 gRPC。

到此這篇關(guān)于Python與Java進(jìn)行交互操作的方法與性能對(duì)比的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python Java交互操作內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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