如何使用Java呼叫Python程式

本文為大家介紹如何java呼叫python方法，供大家參考。 
實際工程專案中可能會用到Java和python兩種語言結合進行，這樣就會涉及到一個問題，就是怎麼用Java程式來呼叫已經寫好的python指令碼呢，一共有三種方法可以實現，具體方法分別為大家介紹：

1. 在java類中直接執行python語句

此方法需要引用 org.python包，需要下載Jpython。在這裡先介紹一下Jpython。下面引入百科的解釋：

• Jython是一種完整的語言，而不是一個Java翻譯器或僅僅是一個Python編譯器，它是一個Python語言在Java中的完全實現。Jython也有很多從CPython中繼承的模組庫。最有趣的事情是Jython不像CPython或其他任何高階語言，它提供了對其實現語言的一切存取。所以Jython不僅給你提供了Python的庫，同時也提供了所有的Java類。這使其有一個巨大的資源庫。

這裡我建議下載最新版本的Jpython，因為可以使用的python函式庫會比老版本的多些，目前最新版本為2.7。 
下載jar包請點選Download Jython 2.7.0 - Standalone Jar 
下載安裝程式請點選Download Jython 2.7.0 - Installer 
如果使用maven依賴新增的話，使用下面的語句

1. <dependency>

2. <groupId>org.python</groupId>

3. <artifactId>jython-standalone</artifactId>

4. <version>2.7.0</version>

5. </dependency>

以上準備好了，就可以直接在java類中寫python語句了，具體程式碼如下：

1. PythonInterpreter interpreter = new PythonInterpreter();

2. interpreter.exec("a=[5,2,3,9,4,0]; ");

3. interpreter.exec("print(sorted(a));"); //此處python語句是3.x版本的語法

4. interpreter.exec("print sorted(a);"); //此處是python語句是2.x版本的語法

輸出結果如下：

這裡會看到輸出的結果都是一樣的，也就是說Jpython相容python2.x和3.x版本的語句，執行速度會比直接執行python程式稍慢一點。 
但是每次執行結果都會提示console: Failed to install ”: java.nio.charset.UnsupportedCharsetException: cp0. 這樣看起來很煩，因為每次執行結果都會出現紅色的提示語句，以為是錯誤，程式設計師應該都不願意看到這一幕，得想個辦法解決。 
解決方法如下： 
在要執行的程式碼上右鍵， Run As>Run Configurations，選擇第二個頁籤Arguments，在VM arguments中新增以下語句 
-Dpython.console.encoding=UTF-8 
然後Apply->Run就可以了。

如下圖所示：

2. 在java中呼叫本地python指令碼

首先在本地建立一個python指令碼，命名為add.py，寫了一個簡單的兩個數做加法的函式，程式碼如下：

1. def add(a,b):

2. return a + b

python的功能函式已經寫好，接下來我們寫一個java的測試類（同樣需要用到Jpython包），來測試一下是否可以執行成功。程式碼如下：

1. import org.python.core.PyFunction;

2. import org.python.core.PyInteger;

3. import org.python.core.PyObject;

4. import org.python.util.PythonInterpreter;

5.  

6. public class Java_Python_test {

7.  

8. public static void main(String[] args) {

9. // TODO Auto-generated method stub

10. PythonInterpreter interpreter = new PythonInterpreter();

11. interpreter.execfile("D:\\add.py");

12.  

13. // 第一個引數為期望獲得的函式（變數）的名字，第二個引數為期望返回的物件型別

14. PyFunction pyFunction = interpreter.get("add", PyFunction.class);

15. int a = 5, b = 10;

16. //呼叫函式，如果函式需要引數，在Java中必須先將引數轉化為對應的“Python型別”

17. PyObject pyobj = pyFunction.__call__(new PyInteger(a), new PyInteger(b));

18. System.out.println("the anwser is: " + pyobj);

19. }

20. }

執行結果如圖所示：

OK，測試成功了~

關於Jpython更多詳細的資訊可以參考官方的相關文件，官網地址點這裡。

注意：以上兩個方法雖然都可以呼叫python程式，但是使用Jpython呼叫的python庫不是很多，如果你用以上兩個方法呼叫，而python的程式中使用到第三方庫，這時就會報錯java ImportError: No module named xxx。遇到這種情況推薦使用下面的方法，即可解決該問題。

3. 使用Runtime.getRuntime()執行指令碼檔案（推薦）

為了驗證該方法可以執行含有python第三方庫的程式，我們先寫一個簡單的python指令碼，程式碼如下：

1. import numpy as np

2.  

3. a = np.arange(12).reshape(3,4)

4. print(a)

可以看到程式中用到了numpy第三方庫，並初始化了一個3×4的一個矩陣。 
下面來看看怎麼用Runtime.getRuntime()方法來呼叫python程式並輸出該結果，java程式碼如下：

1. import java.io.BufferedReader;

2. import java.io.IOException;

3. import java.io.InputStreamReader;

4.  

5. public class Demo1 {

6.  

7. public static void main(String[] args) {

8. // TODO Auto-generated method stub

9. Process proc;

10. try {

11. proc = Runtime.getRuntime().exec("python D:\\demo1.py");// 執行py檔案

12. //用輸入輸出流來擷取結果

13. BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(proc.getInputStream()));

14. String line = null;

15. while ((line = in.readLine()) != null) {

16. System.out.println(line);

17. }

18. in.close();

19. proc.waitFor();

20. } catch (IOException e) {

21. e.printStackTrace();

22. } catch (InterruptedException e) {

23. e.printStackTrace();

24. }

25. }

26. }

輸出的結果如下圖所示：

可以看到執行成功了，但有的朋友可能會問了，怎麼在python程式中函式傳遞引數並執行出結果，下面我就舉一例來說明一下。 
先寫一個python的程式，程式碼如下：

1. import sys

2.  

3. def func(a,b):

4. return (a+b)

5.  

6. if __name__ == '__main__':

7. a = []

8. for i in range(1, len(sys.argv)):

9. a.append((int(sys.argv[i])))

10.  

11. print(func(a[0],a[1]))

其中sys.argv用於獲取引數url1，url2等。而sys.argv[0]代表python程式名，所以列表從1開始讀取引數。 
以上程式碼實現一個兩個數做加法的程式，下面看看在java中怎麼傳遞函式引數，程式碼如下：

1. int a = 18;

2. int b = 23;

3. try {

4. String[] args = new String[] { "python", "D:\\demo2.py", String.valueOf(a), String.valueOf(b) };

5. Process proc = Runtime.getRuntime().exec(args1);// 執行py檔案

6.  

7. BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(proc.getInputStream()));

8. String line = null;

9. while ((line = in.readLine()) != null) {

10. System.out.println(line);

11. }

12. in.close();

13. proc.waitFor();

14. } catch (IOException e) {

15. e.printStackTrace();

16. } catch (InterruptedException e) {

17. e.printStackTrace();

18. }

其中args是String[] { “python”,path,url1,url2 }; ，path是python程式所在的路徑，url1是引數1，url2是引數2，以此類推。 
最後結果如圖所示：

OK，成功了。

最後補充一點：

本人電腦上由於同時存在兩個python，而我不想用預設的那個，也不想修改預設的python直譯器，這種情況下，可以寫一個bat檔案，在bat檔案中通過dos命令切換到該python所在目錄，然後執行py檔案（py檔案要放在該目錄下）

下面附上程式：

bat檔案：

1. @echo off

2. C:

3. cd C:\Anaconda2\envs\py3

4. start python test.py

5. exit

java程式：

1. import java.io.BufferedReader;

2. import java.io.IOException;

3. import java.io.InputStreamReader;

4.  

5. public class Demo1 {

6.  

7. public static void main(String[] args) {

8. // TODO Auto-generated method stub

9. Process proc;

10. try {

11. proc = Runtime.getRuntime().exec("cmd /c E:\\Faultdetection\\fault1\\run.bat");// 執行py檔案

12. //用輸入輸出流來擷取結果

13. BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(proc.getInputStream()));

14. String line = null;

15. while ((line = in.readLine()) != null) {

16. System.out.println(line);

17. }

18. in.close();

19. proc.waitFor();

20. } catch (IOException e) {

21. e.printStackTrace();

22. } catch (InterruptedException e) {

23. e.printStackTrace();

24. }

25. }