TL; DR

適用於：

1. python和javascript的runtime（基本特指cpython[不是cython！]和Node.js）都裝好了
2. 副語言用了一些複雜的包（例如python用了numpy、javascript用了一點Node.js的C++擴展等）
3. 對運行效率有要求的話:
   • python與javascript之間的交互不能太多，傳遞的對象不要太大、太複雜，最好都是可序列化的對象
   • javascript占的比重不過小。否則，python調js的話，啟動Node.js子進程比實際跑程序還慢；js調python的話，因為js跑得快，要花很多時間在等python上。
4. 因為IPC大概率會用線程同步輸入輸出，主語言少整啥多進程多、線程之類的並發編程

有庫！有庫！有庫！

python調javascript

• JSPyBridge： pip install javascript
  • 優點：
    1. 作者還在維護，回issue和更新蠻快的。
    2. 支持比較新的python和node版本，安裝簡單
    3. 基本支持互調用，包括綁定或者傳回調函數之類的。
  • 缺點：沒有合理的銷毀機制，import javascript即視作連接JS端，會初始化所有要用的線程多線程。如果python主程序想重啟對JS的連接，或者主程序用了多進程，想在每個進程都連接一次JS，都很難做到，會容易出錯。
• PyExecJS：pip install PyExecJS，比較老的技術文章都推的這個包
  • 優點： 支持除了Node.js以外的runtime，例如PhantomJS之類的
  • 缺點： End of Life，作者停止維護了

javascript調python

（因為與我的項目需求不太符合，所以了解不太多）

• JSPyBridge： npm i pythonia
• node-python-bridge: npm install python-bridge
• python-shell：npm install python-shell

原理

首先，該方法的前提是兩種語言都要有安裝好的runtime，且能通過命令行調用runtime運行文件或一串字符脚本。例如，裝好cpython後我們可以通過python a.py來運行python程序，裝好Node.js之後我們可以通過node a.js或者node -e "some script"等來運行JS程序。

當然，最簡單的情况下，如果我們只需要調用一次副語言，也沒有啥交互（或者最多只有一次交互），那直接找個方法調用CLI就OK了。把給副語言的輸入用stdin或者命令行參數傳遞，讀取命令的輸出當作副語言的輸出。

例如，python可以用subprocess.Popen，subprocess.call，subprocess.check_output或者os.system之類的，Node.js可以用child_process裏的方法，exec或者fork之類的。需要注意的是，如果需要引用其他包，Node.js需要注意在node_modules所在的目錄下運行指令，python需要注意設置好PYTHONPATH環境變量。

# Need to set the working directory to the directory where `node_modules` resides if necessary

>>> import subprocess

>>> a, b = 1, 2

>>> print(subprocess.check_output(["node", "-e", f"console.log({a}+{b})"]))

b'3\n'

>>> print(subprocess.check_output(["node", "-e", f"console.log({a}+{b})"]).decode('utf-8'))

3

// Need to set PYTHONPATH in advance if necessary

const a = 1;

const b = 2;

const { execSync } = require("child_process");

console.log(execSync(`python -c "print(${a}+${b})"`));

//<Buffer 33 0a>

console.log(execSync(`python -c "print(${a}+${b})"`).toString());

//3

//

如果有複雜的交互，要傳遞複雜的對象，有的倒還可以序列化，有的根本不能序列化，咋辦？

這基本要利用進程間通信（IPC），通常情况下是用管道（Pipe）。在stdin，stdout和stderr三者之中至少挑一個建立管道。

假設我用stdin從python向js傳數據，用stderr接收數據，模式大約會是這樣的：

（以下偽代碼僅為示意，沒有嚴格測試過，實際使用建議直接用庫）

1. 新建一個副語言（假設為JS）文件python-bridge.js：該文件不斷讀取stdin並根據發來的信息不同，進行不同處理；同時如果需要打印信息或者傳遞object給主語言，將它們適當序列化後寫入stdout或者stderr。

   process.stdin.on('data', data => {
   
   data.split('\n').forEach(line => {
   
   // Deal with each line
   
   // write message
   
   process.stdout.write(message + "\n");
   
   // deliver object, "$j2p" can be any prefix predefined and agreed upon with the Python side
   
   // just to tell python side that this is an object needs parsing
   
   process.stderr.write("$j2p sendObj "+JSON.stringify(obj)+"\n);
   
   });
   
   }
   
   process.on('exit', () => {
   
   console.debug('** Node exiting');
   
   });
   
   

2. 在python中，用Popen异步打開一個子進程，並將子進程的之中的至少一個，用管道連接。大概類似於:

   cmd = ["node", "--trace-uncaught", f"{os.path.dirname(__file__)}/python-bridge.js"]
   
   kwargs = dict(
   
   stdin=subprocess.PIPE,
   
   stdout=sys.stdout,
   
   stderr=subprocess.PIPE,
   
   )
   
   if os.name == 'nt':
   
   kwargs['creationflags'] = subprocess.CREATE_NO_WINDOW
   
   subproc = subprocess.Popen(cmd, **kwargs)
   
   

3. 在需要調用JS，或者需要給JS傳遞數據的時候，往subproc寫入序列化好的信息，寫入後需要flush，不然可能會先寫入緩沖區：

   subproc.stdin.write(f"$p2j call funcName {json.dumps([arg1, arg2])}".encode())
   
   subproc.stdin.flush() # write immediately, not writing to the buffer of the stream
   
   

4. 對管道化的stdout/stderr，新建一個線程，專門負責讀取傳來的數據並進行處理。是對象的重新轉換成對象，是普通信息的直接打印回主進程的stderr或者stdout。

   def read_stderr():
   
   while subproc.poll() is None:
   
   # when the subprocess is still alive, keep reading
   
   line = self.subproc.stderr.readline().decode('utf-8')
   
   if line.startswith('$j2p'):
   
   # receive special information
   
   _, cmd, line = line.split(' ', maxsplit=2)
   
   if cmd == 'sendObj':
   
   # For example, received an object
   
   obj = json.loads(line)
   
   else:
   
   # otherwise, write to stderr as it is
   
   sys.stderr.write(line)
   stderr_thread = threading.Thread(target=read_stderr, args=(), daemon=True)
   
   stderr_thread.start()
   
   

   這裏由於我們的stdout沒有建立管道，所以node那邊往stdout裏打印的東西會直接打印到python的sys.stdout裏，不用自己處理。

5. 由於線程是异步進行的，什麼時候知道一個函數返回的對象到了呢？答案是用線程同步手段，信號量（Semaphore）、條件（Condition），事件（Event）等等，都可以。以python的條件為例：

   func_name_cv = threading.Condition()
   
   # use a flag and a result object in case some function has no result
   
   func_name_result_returned = False
   
   func_name_result = None
   def func_name_wrapper(arg1, arg2):
   
   # send arguments
   
   subproc.stdin.write(f"$p2j call funcName {json.dumps([arg1, arg2])}".encode())
   
   subproc.stdin.flush()
   
   # wait for the result
   
   with func_name_cv:
   
   if not func_name_result_returned:
   
   func_name_cv.wait(timeout=10000)
   
   # when result finally returned, reset the flag
   
   func_name_result_returned = False
   
   return func_name_result
   
   

   同時，需要在讀stderr的線程read_stderr裏解除對這個返回值的阻塞。需要注意的是，如果JS端因為意外而退出了，subproc也會死掉，這時候也要記得取消主線程中的阻塞。

   def read_stderr():
   
   while subproc.poll() is None:
   
   # when the subprocess is still alive, keep reading
   
   # Deal with a line
   
   line = self.subproc.stderr.readline().decode('utf-8')
   
   if line.startswith('$j2p'):
   
   # receive special information
   
   _, cmd, line = line.split(' ', maxsplit=2)
   
   if cmd == 'sendObj':
   
   # acquire lock here to ensure the editing of func_name_result is mutex
   
   with func_name_cv:
   
   # For example, received an object
   
   func_name_result = json.loads(line)
   
   func_name_result_returned = True
   
   # unblock func_name_wrapper when receiving the result
   
   func_name_cv.notify()
   
   else:
   
   # otherwise, write to stderr as it is
   
   sys.stderr.write(line)
   
   # If subproc is terminated (mainly due to error), still need to unblock func_name_wrapper
   
   func_name_cv.notify()
   
   

   當然這是比較簡單的版本，由於對JS的調用基本都是線性的，所以可以知道只要得到一個object的返回，那就一定是func_name_wrapper對應的結果。如果函數多起來的話，情况會更複雜。

6. 如果想取消對JS的連接，首先應該先關閉子進程，然後等待讀stdout/stderr的線程自己自然退出，最後一定不要忘記關閉管道。並且這三步的順序不能換，如果先關了管道，讀線程會因為stdout/stderr已經關了而出錯。

   subproc.terminate()
   
   stderr_thread.join()
   
   subproc.stdin.close()
   
   subproc.stderr.close()
   
   

如果是通過這種原理javascript調用python，方法也差不多，javascript方是Node.js的話，用的是child_process裏的指令。

優點

1. 只需要正常裝好兩方的runtime就能實現交互，運行環境相對比較好配。
2. 只要python方和javascript方在各自的runtime裏正常運行沒問題，那麼連上之後運行也基本不會有問題。（除非涉及並發）
3. 對兩種語言的所有可用的擴展包基本都能支持。

缺點

1. 當python與JavaScript交互頻繁，且交互的信息都很大的時候，可能會很影響程序效率。因為僅僅通過最多3個管道混合處理普通要打印的信息、python與js交互的對象、函數調用等，通信開銷很大。
2. 要另起一個子進程運行副語言的runtime，會花一定時間和空間開銷。

Python與Javascript相互調用超詳細講解（2022年1月最新）（一）基本原理 Part 1 - 通過子進程和進程間通信（IPC）的更多相關文章

1. IOS Object和javaScript相互調用

   在IOS開發中有時會用到Object和javaScript相互調用,詳細過程例如以下: 1. Object中運行javascript代碼,這個比較簡單,蘋果提供了非常好的方法 - (NSString ...

2. Hybrid App開發模式中, IOS/Android 和 JavaScript相互調用方式

   IOS:Objective-C 和 JavaScript 的相互調用 iOS7以前,iOS SDK 並沒有原生提供 js 調用 native 代碼的 API.但是 UIWebView 的一個 dele ...

3. Android和JavaScript相互調用的方法

   轉載地址:http://www.jb51.net/article/77206.htm 這篇文章主要介紹了Android和JavaScript相互調用的方法,實例分析了Android的WebView執行 ...

4. android與javascript相互調用

   下面這一節來介紹android和javascript是怎麼相互調用的,這樣我們的UI界面設計起來就簡單多了,而且UI設計起來也可以跨平臺.現在有好多web app前臺框架了,比如sencha和jque ...

5. Python 基礎學習筆記（超詳細版）

   1.變量 python中變量很簡單,不需要指定數據類型,直接使用等號定義就好.python變量裏面存的是內存地址,也就是這個值存在內存裏面的哪個地方,如果再把這個變量賦值給另一個變量,新的變量通過之前 ...

6. 開源項目ScriptGate，Delphi與JavaScript相互調用的神器

   ScriptGate是一個實現TWebBrowser上的JavaScript和Delphi代碼相互調用的庫,具體在這裏:https://bitbucket.org/freeonterminate/sc ...

7. python - 函數的相互調用 及 變量的作用域

   # -*- coding:utf-8 -*- '''@project: [email protected]: [email protected]: study_函數的相互調用及變量的作用域[email protected]: PyCharm C ...

8. python模塊--如何相互調用自己寫的模塊

   一.模塊相互調用同級目錄調用時的兩種方法 import module print(module.add(3,8)) from module import add print(add(2,4)) 同級目 ...

9. UIWebView與JavaScript相互調用

   UIWebView與JavaScript的那些事兒 UIWebView是IOS SDK中渲染網面的控件,在顯示網頁的時候,我們可以hack網頁然後顯示想顯示的內容.其中就要用到javascript的知 ...

10. Keras代碼超詳細講解LSTM實現細節

    1.首先我們了解一下keras中的Embedding層:from keras.layers.embeddings import Embedding: Embedding參數如下: 輸入尺寸:(batc ...

隨機推薦

1. SQL索引添加

   EXPLAIN select * from view_agzsaycommont  where id >0

2. [deviceone開發]-拼圖小遊戲

   一.簡介 九宮格小遊戲,可從本地圖庫載入一張圖片,填充到9個ImageView,另涉及Timer計時.圖庫控件. 每個格子都是相同的控件,動態添加到首頁中的,在初始化後,響應touch事件,之後通過多 ...

3. 修改xubuntu14.04（同適用ubuntu）下Eclipse默認的黑色注釋

   終端輸入:sudo gedit /usr/share/themes/Ambiance/gtk-2.0/gtkrc 第一行將看到如下內容: gtk-color-scheme = "base_c ...

4. JSP的7個動作指令

   動作指令與編譯指令不同,編譯指令是通知Servlet引擎的處理信息,而動作指令知識運行時的動作.編譯指令在將JSP編譯成Servlet時起作用,而處理指令通常可替換成JSP脚本,它知識JSP脚本的標准 ...

5. Oracle 分析函數 "ORA-30485: 在窗口說明中丟失 ORDER BY 錶達式"

   跟順序有關的幾個分析函數row_number.rank.dense_rank.lead和lag的over窗口裏,都必須有order_by_clause.其他幾個如:first_value.last_v ...

6. wsdlLocation可以寫成項目的相對路勁嗎

   如果客戶端的代碼使用wsdl生成的話,這個地址是從wsdl描述的<service>裏的<location>獲取的,如果開發過程中服務地址換了,那只能手工來修改了,好像只有一個地 ...

7. Google的Java經常使用類庫 Guava

   Guava 中文是石榴的意思,該項目是 Google 的一個開源項目,包括很多 Google 核心的 Java 經常使用庫. 1. 基本工具 [Basic utilities]     讓使用Java ...

8. Insertion Sort List Leetcode

   Sort a linked list using insertion sort. 這個題我巧妙的設置了一個臨時頭結點 class Solution { public: ListNode* insert ...

9. DOCKER 從入門到放弃（三）

   使用docker create [image-name] 創建一個容器 創建一個nginx鏡像的容器,由於沒有指定各項參數,容器實用默認參數,創建後並不會啟動,並將容器的ID輸出到終端,如果本地沒有鏡 ...

10. animate.css的使用

    前面的話 animate.css是一個使用CSS3的animation制作的動畫效果的CSS集合,裏面預設了很多種常用的動畫,且使用非常簡單.本文將詳細介紹animate.css的使用 引入 anim ...