Groovy 语言调用 Python 脚本的方法

博主：小蓝
发布时间：2024 年 10 月 23 日
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5053字数
分类： Linux 技术杂烩

在开发过程中，可能需要用 **Groovy 调用 Python 脚本** 来实现某些功能的复用或跨语言的合作。Groovy 是一种动态脚本语言，运行在 Java 虚拟机 (JVM) 上，而 Python 则以其灵活性和广泛的库支持而闻名。在本文中，我们将详细讲解如何通过 Groovy 来调用 Python 脚本。

## 🔍 方法概述

Groovy 调用 Python 脚本的方式有多种，下面列举几种常见的方式：

1. **使用 ProcessBuilder 执行命令行**。
2. **Jython 集成**，通过 Jython 直接在 JVM 环境中运行 Python 代码。
3. **使用 Apache Commons Exec 库**，一个更强大的方法用于执行外部命令。

我们将分别介绍这些方法的原理、如何在 Groovy 中实现以及各自的优缺点。

### 📌 使用 ProcessBuilder 调用 Python 脚本

**ProcessBuilder** 是 Java 的标准类，因此在 Groovy 中也能使用它来运行外部命令，包括调用 Python 脚本。

以下是使用 **ProcessBuilder** 执行 Python 脚本的完整代码示例：

```groovy
def runPythonScript(String scriptPath, List<String> args) {
    List<String> command = ["python3", scriptPath] + args
    ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder(command)
    pb.redirectErrorStream(true) // 将错误流合并到输出流中
    Process process = pb.start()
  
    StringBuilder output = new StringBuilder()
    process.inputStream.withReader { reader ->
        output.append(reader.text)
    }
  
    process.waitFor() // 等待进程结束
    return output.toString()
}

// 调用示例
String result = runPythonScript("/path/to/script.py", ["arg1", "arg2"])
println "Python 脚本输出结果: ${result}"
```

**解释**：

- **ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder(command)**：创建一个 `ProcessBuilder` 实例，传入要执行的命令和参数。这里我们使用 `python3` 作为解释器。
- **pb.redirectErrorStream(true)**：将标准错误流合并到标准输出流中，以便同时捕获错误信息。
- **process.inputStream.withReader**：读取 Python 脚本执行过程中的标准输出。
- **process.waitFor()**：等待脚本执行完成，防止读取到不完整的输出。

**优点**：

- 简单直接，适合需要快速集成的场景。

**缺点**：

- 需要依赖本地的 Python 环境，因此要求在服务器或机器上正确安装 Python。

### 📌 使用 Jython 运行 Python 代码

**Jython** 是 Python 的一种实现，可以运行在 JVM 上。它可以让 Java 和 Groovy 与 Python 紧密结合，甚至可以直接调用 Python 类和方法。

安装 Jython 后，可以在 Groovy 中使用如下代码来调用 Python 脚本：

```groovy
@Grab('org.python:jython-standalone:2.7.2')
import org.python.util.PythonInterpreter

def runPythonScriptWithJython(String script) {
    PythonInterpreter interpreter = new PythonInterpreter()
    interpreter.exec(script) // 执行 Python 代码
}

// 调用示例
String pythonScript = '''
def greet():
    print("Hello from Python!")
greet()
'''
runPythonScriptWithJython(pythonScript)
```

**解释**：

- **@Grab('org.python:jython-standalone:2.7.2')**：通过 `@Grab` 注解引入 Jython 库，以便直接在 Groovy 环境中使用。
- **PythonInterpreter interpreter = new PythonInterpreter()**：创建 Jython 的 `PythonInterpreter` 实例，用于执行 Python 代码。
- **interpreter.exec(script)**：执行 Python 代码字符串。

**优点**：

- **无缝集成**：Jython 使得 Python 可以作为 JVM 的一部分来运行，可以轻松调用 Python 类或函数。

**缺点**：

- **版本受限**：Jython 只支持 Python 2.x 版本，不支持 Python 3.x。因此如果 Python 代码中有 Python 3 的特性，就无法使用 Jython。

### 📌 使用 Apache Commons Exec 执行外部脚本

**Apache Commons Exec** 是一个第三方库，可以用来执行外部命令。与标准的 ProcessBuilder 相比，它提供了更丰富的功能和更好的错误处理机制。

首先，需要在 Groovy 中引入 Apache Commons Exec：

```groovy
@Grab(group='org.apache.commons', module='commons-exec', version='1.3')
import org.apache.commons.exec.*

def runPythonScriptWithCommonsExec(String scriptPath, List<String> args) {
    CommandLine cmd = new CommandLine("python3")
    cmd.addArgument(scriptPath)
    args.each { arg ->
        cmd.addArgument(arg)
    }

ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream()
    PumpStreamHandler streamHandler = new PumpStreamHandler(outputStream)

DefaultExecutor executor = new DefaultExecutor()
    executor.setStreamHandler(streamHandler)
    executor.execute(cmd)

return outputStream.toString()
}

// 调用示例
String result = runPythonScriptWithCommonsExec("/path/to/script.py", ["arg1", "arg2"])
println "Python 脚本输出结果: ${result}"
```

**解释**：

- **@Grab**：通过 `@Grab` 注解引入 `commons-exec` 库。
- **CommandLine cmd = new CommandLine("python3")**：创建一个命令行实例，指定 Python 解释器。
- **cmd.addArgument(scriptPath)**：添加 Python 脚本路径。
- **PumpStreamHandler**：用于处理输出流和错误流，使得可以将脚本的输出保存下来。
- **executor.execute(cmd)**：执行命令行并等待完成。

**优点**：

- 提供更强的错误处理能力和丰富的功能，例如超时设置。

**缺点**：

- 增加了额外的依赖，可能增加项目的复杂性。

## 💡 对比分析

| 方法                | 适用场景                          | 优点                                 | 缺点                       |
| ------------------- | --------------------------------- | ------------------------------------ | -------------------------- |
| ProcessBuilder      | 简单调用外部脚本                  | 简单直接，易于使用                   | 需要依赖本地 Python 环境   |
| Jython              | 需要紧密集成 Python 和 JVM 的场景 | 无缝集成，可直接调用 Python 类或函数 | 仅支持 Python 2.x          |
| Apache Commons Exec | 复杂外部脚本调用及错误处理场景    | 丰富的功能和强大的错误处理机制       | 增加了依赖，项目复杂性提升 |

## 🚀 总结与建议

在实际项目中选择调用 Python 的方法时，应根据项目需求的不同进行选择：

1. 如果是**简单的 Python 脚本调用**，使用 **ProcessBuilder** 是最简便的。
2. 如果需要**深度集成 Python 和 JVM**，可以考虑使用 **Jython**，但需注意其版本限制。
3. 如果需要**强大的错误处理和控制**，**Apache Commons Exec** 是不错的选择。

### 工作流程总结图

```mermaid
graph TD
    A[Groovy Script] --> B{选择调用方法}
    B --> C[ProcessBuilder]
    B --> D[Jython]
    B --> E[Apache Commons Exec]
    C --> F[执行 Python 脚本]
    D --> F
    E --> F
    F --> G[获取结果并处理]
```

通过本文对 Groovy 调用 Python 脚本的三种方法的详细介绍，希望您可以根据实际情况选择最合适的方法来实现 Java 与 Python 之间的合作与数据交互。这样不仅可以实现多语言的优势互补，还能提高整个项目的开发效率与灵活性。

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最后修改：2024 年 10 月 23 日

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Groovy 语言调用 Python 脚本的方法

小蓝 • 2024 年 10 月 23 日

## 🔍 方法概述

Groovy 调用 Python 脚本的方式有多种，下面列举几种常见的方式：

我们将分别介绍这些方法的原理、如何在 Groovy 中实现以及各自的优缺点。

### 📌 使用 ProcessBuilder 调用 Python 脚本

**ProcessBuilder** 是 Java 的标准类，因此在 Groovy 中也能使用它来运行外部命令，包括调用 Python 脚本。

以下是使用 **ProcessBuilder** 执行 Python 脚本的完整代码示例：

// 调用示例
String result = runPythonScript("/path/to/script.py", ["arg1", "arg2"])
println "Python 脚本输出结果: ${result}"
```

**解释**：

**优点**：

- 简单直接，适合需要快速集成的场景。

**缺点**：

- 需要依赖本地的 Python 环境，因此要求在服务器或机器上正确安装 Python。

### 📌 使用 Jython 运行 Python 代码

**Jython** 是 Python 的一种实现，可以运行在 JVM 上。它可以让 Java 和 Groovy 与 Python 紧密结合，甚至可以直接调用 Python 类和方法。

安装 Jython 后，可以在 Groovy 中使用如下代码来调用 Python 脚本：

```groovy
@Grab('org.python:jython-standalone:2.7.2')
import org.python.util.PythonInterpreter

def runPythonScriptWithJython(String script) {
    PythonInterpreter interpreter = new PythonInterpreter()
    interpreter.exec(script) // 执行 Python 代码
}

// 调用示例
String pythonScript = '''
def greet():
    print("Hello from Python!")
greet()
'''
runPythonScriptWithJython(pythonScript)
```

**解释**：

**优点**：

- **无缝集成**：Jython 使得 Python 可以作为 JVM 的一部分来运行，可以轻松调用 Python 类或函数。

**缺点**：

- **版本受限**：Jython 只支持 Python 2.x 版本，不支持 Python 3.x。因此如果 Python 代码中有 Python 3 的特性，就无法使用 Jython。

### 📌 使用 Apache Commons Exec 执行外部脚本

**Apache Commons Exec** 是一个第三方库，可以用来执行外部命令。与标准的 ProcessBuilder 相比，它提供了更丰富的功能和更好的错误处理机制。

首先，需要在 Groovy 中引入 Apache Commons Exec：

```groovy
@Grab(group='org.apache.commons', module='commons-exec', version='1.3')
import org.apache.commons.exec.*

ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream()
    PumpStreamHandler streamHandler = new PumpStreamHandler(outputStream)

DefaultExecutor executor = new DefaultExecutor()
    executor.setStreamHandler(streamHandler)
    executor.execute(cmd)

return outputStream.toString()
}

// 调用示例
String result = runPythonScriptWithCommonsExec("/path/to/script.py", ["arg1", "arg2"])
println "Python 脚本输出结果: ${result}"
```

**解释**：

**优点**：

- 提供更强的错误处理能力和丰富的功能，例如超时设置。

**缺点**：

- 增加了额外的依赖，可能增加项目的复杂性。

## 💡 对比分析

## 🚀 总结与建议

在实际项目中选择调用 Python 的方法时，应根据项目需求的不同进行选择：

### 工作流程总结图

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