Nodejs调用python的几种方案

nodejs可以使用JavaScript进行后端应用开发，同时使用electron可以开发桌面应用，可以说是相当强大。如果要在nodejs中读取本地文件则可以使用fs模块进行，ffi模块可以调用C开发的动态库，也可以实现更多的本地化操作，但是C开发动态库难度比较大成本比较高，这时候可以考虑使用python代替。python可以说是相当简单，它的库非常丰富，几乎可以满足你能想到的需求，因此python代替C库开发是不错的选择，下面介绍几种nodejs调用python的方法。

一、child_process子进程执行python

这种方案是nodejs提供的子进程解决方案，就是新建一个进程然后通过标准输入输出进行通信。在创建子进程时child_process底层创建两个pipe管道进行进程通信，相当于管道是nodejs主进程向python子进程发送消息，一个是python子进程向nodejs主进程发送消息。

const { spawn } = require('child_process');
const process = spawn('cmd');
// 执行python程序
process.stdin.write(`python ${__dirname}/py_scripts/main.py\n`)
// 接收子进程标准输出
process.stdout.on('data', function (data){
  console.log(data.toString());
});

这种方式执行python脚本不能传输中文字符，读取python的标准输出不是即时的，而是会一次读取多个结果，比如python的print输出十个a，一次读取可能读取到5个a，第二次再读取5个a，虽然不是即时通信，但是因为是pipe通信所以不会漏读消息。还有另一个问题是任务管理器中会显示一个cmd或者bash的进程，linux中bash输入的命令或内容通过日志文件可以查看nodejs与python通信的内容。

二、python创建服务器使用网络通信

这种方案是python使用flask模块创建服务器应用，开启服务器后就可以通过地址进行访问。nodejs中请求http://127.0.0.1:8080/home/hello连接，然后python返回一个json数据，nodejs解析json即可完成通信。这种方式基于http网络通信，只能nodejs主动请求，python不能主动发送消息给nodejs。

from flask import Flask, request, redirect, url_for, render_template

# 创建Flask服务
app = Flask(__name__)

# 访问URL：http://127.0.0.1:8080/home/hello
# 返回结果：{"data":"welcome to use flask.","msg":"hello"}
@app.route('/home/')
def home(name):
    return {
        "msg": name,
        "data": "welcome to use flask."
    }

if __name__ == "__main__":
    # 启动Flask服务，指定主机IP和端口
    app.run(host='127.0.0.1', port=8080)

三、使用nodejs的pycore模块

PyCore是NodeJs的npm模块，通过PyCore可以实现JavaScript与Python的交互，可以利用libuv线程池以及异步特性提高开发和执行的效率。因为是嵌入python所以是底层v8与python直接通信，JavaScript可以同步或异步执行Python语句和调用Python函数；在Python中同样可以执行JavaScript语句和调用JavaScript的函数。

优点

• 不创建新进程执行python
• 为python引入异步编程
• 可使用python虚拟环境
• python中可执行JavaScript脚本
• JavaScript中可执行python脚本
• Python可以直接操作electron的DOM元素

快速上手

这是快速创建pycore的应用，包括在nodejs中使用和electron中使用。

https://github.com/supercoderlee/pycore-quick-start

安装npm包

npm install pycore

index.js

const pycore = require('pycore')

// PyCore初始化
// 根据本机器的python3.10安装路径来配置环境
pycore.init({
    "python_version":"3.10",
    "python_home":"C:/Users/Admin/.pyenv/pyenv-win/versions/3.10.6",
    "program_name":"python",
    "base_prefix":"C:/Users/Admin/.pyenv/pyenv-win/versions/3.10.6",
    "base_exec_prefix":"C:/Users/Admin/.pyenv/pyenv-win/versions/3.10.6",
    "base_executable":"C:/Users/Admin/.pyenv/pyenv-win/versions/3.10.6/python.exe",
    "prefix":"pyscript/venv",
    "exec_prefix":"pyscript/venv",
    "executable":"pyscript/venv/Scripts/python.exe",
    "pythonpath_env":"pyscript/venv/Lib/site-packages",
    "module_search_paths":["./", "pyscript"],
    "encoding":"utf-8"
});

// Python调用的JS函数
// 必须是name = function(){}或者name = () => {}方式定义函数，否则无法在Python调用
sayHello = function (num1, num2) {
    let total = num1 + num2;
    console.log('Main SayHello total:' + total);
    return ++total;
}

// 执行Python语句
pycore.runScriptSync("print('main run pyscript')");
pycore.runScript("print('main run pyscript')");

// 创建Python模块对象
const pyApp = pycore.import('app');

// 同步调用Python函数
let res = pyApp.callSync('sum', [1, 9]);
console.log(res);

// 异步调用Python函数
pyApp.call('callJS', [2, 6],
    function (data) {
        console.log(data);
    },
    function (error) {
        console.log(error);
    }
);

app.py

import pycore

def sum(num1, num2):
    return num1 + num2

def callBack(data):
    pycore.runScript("console.log('callBack data:" + str(data) + "');")
    return data # 该函数return返回值，在JS中为空的JS回调函数接收，将不会有任何操作

def callJS(num1, num2):
    state = pycore.callJS(target='sayHello', args=(num1, num2), callback=(__name__, 'callBack')) # 返回0表示失败，1为成功
    return num1 + num2