Java调用python项目实战

项目中有用到Java调用python的需求，经过各种坑之后，根据业务需求，最终实现Java调用Python的各种情况，现在将总结如下，当然调用的也是Jython，具体原因，下面会介绍，先将代码贴出来。

这种方法是调用python文件的函数，并且需要将函数中的参数由Java数据类型转换为python的数据类型

<groupId>org.python</groupId>
<artifactId>jython</artifactId>
<version>2.7.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.python</groupId>
<artifactId>jython-standalone</artifactId>
<version>2.7.0</version>

</dependency>

public class JythonExecPyFile {

private static Log logger = LogFactory.getLog(JythonExecPyFile.class);

public static PythonInterpreter getPythonEnterpreter(String jythonHome,String jythonJsonHome,String pythonRuleDir){

Properties props = new Properties();
//props.put("python.home", "path to the Lib folder");
props.put("python.home", jythonHome);
props.put("python.console.encoding", "UTF-8");
props.put("python.security.respectJavaAccessibility", "false");
props.put("python.import.site", "false");

Properties preprops = System.getProperties();

PythonInterpreter.initialize(preprops, props, new String[0]);
PythonInterpreter pythonInterpreter = new PythonInterpreter();

PySystemState sys = Py.getSystemState();

sys.path.add(jythonJsonHome);
sys.path.add(pythonRuleDir);
//logger.info("jythonHome: " + jythonHome +" jythonJsonHome: " + jythonJsonHome + " pythonRuleDir: " + pythonRuleDir);
return pythonInterpreter;
}

public static void addPythonThirdPartLib(String thirdLibPath){
PySystemState sys = Py.getSystemState();
sys.path.add(thirdLibPath);
sys.path.add(SettingConfiguration.getValue("pythonDir"));
}

public static void cleanup(PythonInterpreter interpreter){
if(interpreter != null){
interpreter.close();
}
}

public static void main(String[] args) {

PythonInterpreter pythonEnterpreter = getPythonEnterpreter(SettingConfiguration.getValue("jPythonHome"),SettingConfiguration.getValue("jythonJsonHome"),SettingConfiguration.getValue("pythonDir"));

System.out.println("-----------------------------调用有参数python方法执行方法-----------------------------");
String fileNameWithParams = "D:\\Java\\python344\\age.py";
pythonEnterpreter.execfile(fileNameWithParams);
PyFunction func = (PyFunction) pythonEnterpreter.get("judge_age",PyFunction.class);
PyObject pyobj = func.__call__(new PyString("2000-11-11"),new PyInteger(1));

System.out.println("pyObj: " + pyobj);

System.out.println("-----------------------------调用无参数python方法执行方法-----------------------------");
String fileNameNoParams = "D:\\svnProject\\testConnectDB.py";
pythonEnterpreter.execfile(fileNameNoParams);
PyFunction func2 = (PyFunction) pythonEnterpreter.get("say",PyFunction.class);
PyObject pyobj2 = func2.__call__();
System.out.println("pyObj: " + pyobj2);

JythonExecPyFile.cleanup(pythonEnterpreter);

}

而为了更好的封装，将调用python的参数放到list中，而将返回的数据放到dict中，python将dict转换为json串，然后在java接受到返回结果之后，将json串在转换成java的map类型即可。

public class RuleAndModelExecuteFunction {
private static Log logger = LogFactory.getLog(RuleAndModelExecuteFunction.class);
/**
* 规则一根据文件名、函数名称参数列表执行对应的规则或者模型 0 pass 1 reject 2 nodata
* param ：fileName, functionName,params,params where from the params of python ,And
* if contact 为null，或者长度为0，或者为空字符串则 empty_contacts=1 （反欺诈规则结果）anti_fraud_rules_result='reject'
* else anti_fraud_rules_result=‘pass' empty_contacts=0 0 pass 1
*/

public static String ruleExecuteMethod(String fileName,String functionName,Object... params){
logger.info("ruleExecuteMethod param------ fileName: " + fileName + " functionName: " + functionName);
String returnResult = "";
List<Object> paramList = new ArrayList<Object>();
for(Object obj:params){
paramList.add(obj);
}
String fileNamePath = SettingConfiguration.getValue(fileName);
Integer defaultResult = 2;

PythonInterpreter pythonInterpreter = null;
PyObject pyResult = new PyObject();
try {
pythonInterpreter = JythonExecPyFile.getPythonEnterpreter(SettingConfiguration.getValue("jythonHome"),SettingConfiguration.getValue("jythonJsonHome"),SettingConfiguration.getValue("pythonDir"));
pythonInterpreter.execfile(fileNamePath);
PyFunction func = (PyFunction) pythonInterpreter.get(functionName,PyFunction.class);
pyResult = func.__call__(new PyList(paramList));
}catch (Exception e){
defaultResult = 4;
logger.error("ruleExecuteMethod param------ fileName: " + fileName + " functionName: " + functionName + "\n" + e.getStackTrace());
e.printStackTrace();
return RiskRuleResultEnum.fromValue(defaultResult).getValue();
}finally {
JythonExecPyFile.cleanup(pythonInterpreter);
}
//pyResult返回的结果由原来的String类型修改为和模型一样，返回的Map类型
/* if(pyResult != null){
String pyResultStr = pyResult.toString();
defaultResult = Integer.valueOf(pyResultStr);
logger.info("RuleAndModelExecuteFunction ruleExecuteMethod result: " + pyResult.toString());
}else {
logger.info("RuleAndModelExecuteFunction ruleExecuteMethod result: " + pyResult);
}*/
if(pyResult != null){
Map<String,Object> returnMap = JacksonUtil.convertJson2Map(pyResult.toString());
if(returnMap.get("result") == null){
returnResult = RiskRuleResultEnum.fromValue(defaultResult).getValue();
logger.info("ruleExecuteMethod param------ fileName: " + fileName + " functionName: " + functionName + " result为空，设置为默认值: " + defaultResult);
}else {
returnResult = RiskRuleResultEnum.fromValue((Integer) returnMap.get("result")).getValue();
logger.info("ruleExecuteMethod param------ fileName: " + fileName + " functionName: " + functionName + " result: " + defaultResult);
}
}else{
returnResult = RiskRuleResultEnum.fromValue(defaultResult).getValue();
}
logger.info("ruleExecuteMethod result: " + returnResult );
return returnResult;
}

public static Map<String,String> ModelExecuteMethod(String fileName,String functionName,Object... params){
logger.info("ModelExecuteMethod param------ fileName: " + fileName + " functionName: " + functionName);
Map<String,String> resultMap = new HashMap<String,String>();
Integer defaultResult = 2;
Double defaultData = new Double(0.00);
List<Object> paramList = new ArrayList<Object>();
for(Object obj:params){
paramList.add(obj);
}

String fileNamePath = SettingConfiguration.getValue(fileName);
logger.info("fileNamePath:"+fileNamePath);
PythonInterpreter pythonInterpreter = null;
PyObject pyResult = null;
try {
pythonInterpreter = JythonExecPyFile.getPythonEnterpreter(SettingConfiguration.getValue("jythonHome"),SettingConfiguration.getValue("jythonJsonHome"),SettingConfiguration.getValue("pythonDir"));
pythonInterpreter.execfile(fileNamePath);
PyFunction func = (PyFunction) pythonInterpreter.get(functionName,PyFunction.class);
PyList pyList = new PyList(paramList);
pyResult = func.__call__(pyList);
}catch (Exception e){
defaultResult = 4;
defaultData = new Double(-1);;
logger.error("ModelExecuteMethod param------ fileName: " + fileName + " functionName: " + functionName + "\n" + e.getStackTrace());
resultMap.put("result", RiskRuleResultEnum.fromValue(defaultResult).getValue());
resultMap.put("data",defaultData.toString());
e.printStackTrace();
return resultMap;
}finally {
JythonExecPyFile.cleanup(pythonInterpreter);
}
logger.info("return result:"+pyResult.toString());
Map<String,Object> returnMap = JacksonUtil.convertJson2Map(pyResult.toString());
if(returnMap.get("result") == null){
resultMap.put("result",RiskRuleResultEnum.fromValue(defaultResult).getValue());
logger.info("ModelExecuteMethod param------ fileName: " + fileName + " functionName: " + functionName + " result为空，设置为默认值: " + defaultResult);
}else {
resultMap.put("result",RiskRuleResultEnum.fromValue((Integer) returnMap.get("result")).getValue());
}
if(returnMap.get("data") == null){
resultMap.put("data",defaultData.toString());
logger.info("ModelExecuteMethod param------ fileName: " + fileName + " functionName: " + functionName + " data为空，设置为默认值: " + defaultData);
}else {
logger.info("ModelExecuteMethod param------ fileName: " + fileName + " functionName: " + functionName + " data为空，设置为默认值: " + returnMap.get("data"));
resultMap.put("data",returnMap.get("data").toString());
}

if (returnMap.get("antifraud_model_saved")!=null) {
resultMap.put("antifraud_model_saved", JsonUtils.toJson(returnMap.get("antifraud_model_saved")));
}
if (returnMap.get("android_new_saved")!=null) {
resultMap.put("android_new_saved", JsonUtils.toJson(returnMap.get("android_new_saved")));
}
if (returnMap.get("profile_model_saved")!=null) {
resultMap.put("profile_model_saved", JsonUtils.toJson(returnMap.get("profile_model_saved")));
}

logger.info("RuleAndModelExecuteFunction ModelExecuteMethod result: " +pyResult.toString() );
return resultMap;
}

public static Map<String,String> collectionExecuteMethod(String fileName,String functionName,Object... params){
logger.info("ModelExecuteMethod param------ fileName: " + fileName + " functionName: " + functionName);
Map<String,String> resultMap = new HashMap<String,String>();

List<Object> paramList = new ArrayList<Object>();
for(Object obj:params){
paramList.add(obj);
}

}

public static Map<String, Object> convertJson2Map(String json) {
JsonFactory factory = new JsonFactory();
ObjectMapper mapper = new ObjectMapper(factory);
TypeReference<HashMap<String, Object>> typeRef = new TypeReference<HashMap<String, Object>>() {
};
try {
return mapper.readValue(json, typeRef);
} catch (JsonParseException e) {
e.printStackTrace();
} catch (JsonMappingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;

}

通过这种封装之后，完成了最终的封装，并作为工具类进行调用。

Java调用python由三种方式，分别如下：

第一种方式：

public class HelloPython {public static void main(String[] args) {PythonInterpreter interpreter = new PythonInterpreter();interpreter.exec("print('hello')");}
}

什么是 PythonInterpreter 呢？它的中文意思即“ Python 解释器”。我们知道 Python 程序都是通过解释器执行的，上面的代码就是在 JVM 中创建一个“ Python 解释器”对象，模拟 Python 解释器的行为，通过 exec(" Python 语句") 直接在 JVM 中执行 Python 代码，代码的输出结果为：hello，需要提醒各位的是，该程序运行速度相较正常的 Java or Python 程序都要慢那么一点。

第二种方式：在项目中实际用到，执行的是python文件中的函数，见上面

第三种方式：通过解释器直接执行python文件

#open files

print 'hello'

number=[3,5,2,0,6]

print number

number.sort()

print number

number.append(0)

print number

print number.count(0)

print number.index(5)

import org.python.util.PythonInterpreter;

public class FirstJavaScript {

public static void main(String args[]) {

PythonInterpreter interpreter = new PythonInterpreter();

interpreter.execfile("C:\\Python27\\programs\\input.py");

}// main

}

第四种方式：该方式是否可以调用python的第三方模块，没有运行，用需求的朋友可以执行一个程序就可以验证

由于 Jython 运行过慢并且不支持第三方的 Python 模块，通过 Java 代码执行一段终端命令来调用 Python 脚本，根据具体问题决定如何交互可能才是实际中真正会用到的方式（详见下面的举例代码）。

举例代码：下面是一个可以识别很粗的手写数字写的一个小程序，界面上引用了 core java 上的一段代码：

import java.io.*;class PyCaller {private static final String DATA_SWAP = "temp.txt";private static final String PY_URL = System.getProperty("user.dir") + "\\test.py";public static void writeImagePath(String path) {PrintWriter pw = null;try {pw = new PrintWriter(new FileWriter(new File(DATA_SWAP)));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}pw.print(path);pw.close();}public static String readAnswer() {BufferedReader br;String answer = null;try {br = new BufferedReader(new FileReader(new File(DATA_SWAP)));answer = br.readLine();} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}return answer;}public static void execPy() {Process proc = null;try {proc = Runtime.getRuntime().exec("python " + PY_URL);proc.waitFor();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}// 测试码public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {writeImagePath("D:\\labs\\mytest\\test.jpg");execPy();System.out.println(readAnswer());}
}

运行流程：Java Swing 界面接收用户输入 --> Java 将用户输入写到本地文件中 --> Java 调用本地 Python 脚本 --> Python 从本地文件拿到用户输入 --> Python 处理用户输入得到最终结果 --> Python 把最终结果写到本地文件 --> Java 对 Python 脚本的调用结束 --> Java 从本地文件中取出最终结果 --> Java 把最终结果返回给用户

完整代码链接：http://pan.baidu.com/s/1sl4l68H

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