Использование Kotlin совместно с Python
В современном мире программирования не существует универсального языка, который бы мог обеспечить все потребности различных проектов. Однако, существуют языки, которые хорошо дополняют друг друга и могут использоваться вместе. Такой комбинацией является Kotlin и Python.
Kotlin — это статический, типизированный язык программирования, созданный компанией JetBrains. Он работает на платформе Java Virtual Machine (JVM) и имеет множество преимуществ, таких как безопасность, высокую производительность и поддержку функционального программирования. Python — это динамический, интерпретируемый язык программирования, используемый для разработки веб-приложений, анализа данных и научных вычислений.
Таким образом, комбинация Kotlin и Python может быть идеальным решением для разработчиков, которым нужен быстрый и простой способ интеграции функций на Python в приложение, написанное на Kotlin.
Как использовать Kotlin с Python?
Для начала, необходимо установить интерпретатор Python на вашу машину, если вы этого ещё не сделали. Затем необходима установка библиотеки Py4J, которая позволяет вызывать код на Python из приложения, написанного на Kotlin. Py4J является оберткой над Java Native Interface (JNI) и позволяет коммуницировать между JVM и интерпретатором Python.
Py4J может быть установлен через менеджер пакетов pip. Для этого откройте терминал и введите команду:
После установки Py4J, вам необходимо создать экземпляр интерпретатора Python. Для этого вам нужен скрипт Python, который вы хотите использовать в Kotlin. Сохраните его в файл с расширением .py. Например, файл hello.py с содержимым:
def hello(): print("Hello from Python!")
Чтобы использовать эту функцию в Kotlin, необходимо создать экземпляр интерпретатора Python:
val pythonInterpreter = PythonInterpreter() try < pythonInterpreter.exec("from hello import hello") >catch (e: PyException)
В этом примере мы создаем экземпляр интерпретатора Python и импортируем функцию hello из файла hello.py. Мы используем метод exec() для выполнения команды на интерпретаторе Python.
Далее можно вызывать функцию hello из приложения на Kotlin:
pythonInterpreter.exec("hello()")
В результате вызовется функция hello из файла hello.py и выведется сообщение «Hello from Python!».
Кроме того, вы можете подключить библиотеки Python к Kotlin. Для этого вам нужно импортировать нужный модуль в скрипте Python и вызвать его функции через Py4J.
Например, если вы хотите использовать библиотеку numpy для научных вычислений, вы можете создать скрипт Python с содержимым:
import numpy as np def sum_arrays(a, b): a_np = np.array(a) b_np = np.array(b) return a_np + b_np
Затем вы можете вызвать эту функцию в приложении на Kotlin:
pythonInterpreter.exec(""" import numpy as np from math import pi from sum_arrays import sum_arrays a = [1, 2, 3] b = [4, 5, 6] c = sum_arrays(a, b) print(c) """)
В этом примере мы импортируем библиотеку numpy и функцию sum_arrays из файла sum_arrays.py. Затем мы создаем два массива и передаем их в функцию sum_arrays, которая складывает их и возвращает новый массив. Результат выводится в консоль.
Kotlin и Python могут работать вместе, позволяя разработчикам максимально использовать их преимущества и создавать более мощные и функциональные приложения. Использование Py4J и интерпретатора Python позволяет вызывать функции Python из Kotlin и использовать библиотеки Python в приложении на Kotlin.
Похожие записи:
Как я заставил Python взаимодействовать с Kotlin
Я работаю с POC (proof-of-concept. проверка концепции), где мы используем Ktor (Kotlin Framework) в качестве бекэнда DSL. В этом проекте нами извлекается обобщенное резюме из значительного объема текста. Мы столкнулись с проблемой написания кода машинного обучения на Kotlin. Kotlin молод по сравнению с Python, R и т.д.
Любая технология, которую мы выберем, должна иметь
- Сильную библиотечную поддержку, позволяющую нам сосредоточиться на проблемах бизнеса
- Независимость от платформы
- Высокую производительность труда разработчиков
- Надежность при масштабировании
- Ориентированность на будущее, способность поддерживать рост нашего бизнеса.
Мы сравнили языки с учетом этих требований. Ниже представлен список, который поможет нам сравнить и сопоставить сильные и слабые стороны каждого варианта.
Сравнение языков
Python
- Простота и лаконичность
- Отличная экосистема библиотек
- Гибкость
- Независимость от платформы
- Поддержка сообщества
R
- Открытый исходный код
- Используется в процессе преобразования необработанных данных из одного формата в более подходящий (data wrangling)
- Используется для качественного построения графиков и диаграмм
- Независимость от платформы
- Становится популярным
- Слабый исходник
- Обработка данных
- Базовый уровень безопасности
- Меньшая скорость
Kotlin
- Наследует экосистему Java.
- Null-безопасный
- Быстрый и масштабируемый
- Имеет нативные примитивы для параллелизма
Мы решили использовать Python для машинного обучения. Бэкэнд разрабатывается на языке Kotlin, а суммаризация текста выполняется с помощью Python. Нам нужно было обеспечить взаимодействие между Kotlin и Python. Вот некоторые варианты взаимодействия Kotlin и Python.
Варианты взаимодействия
Python
- Интерактивное экспериментирование (Kotlin/Java и Python)
- Быстрая разработка приложений
- Производительность выше по сравнению с Python
- Не все библиотеки поддерживают Jython
- Необходима дополнительная настройка для запуска программы
Отдельный сервер Python, взаимодействующий с сервером Kotlin
Оба варианта не соответствуют требованиям, поэтому мы решили использовать Python-скрипт вместо Python-проекта. Python-скрипт будет выполняться на той же машине, где находится сервер Kotlin.
Настройка окружения
Для выполнения Python скрипта требуются различные библиотеки. Поэтому нам нужно настроить для него определенное окружение. Для настройки, пожалуйста, выполните следующие шаги:
- Проверьте, установлен ли Python в вашей системе, используя команду python — version . Если Python не установлен, пожалуйста, установите его.
- Проверьте, установлен ли pip в вашей системе, используя команду pip — version . Если pip не установлен, пожалуйста, установите его.
- Установите pip с помощью команды Python3 get-pip.py .
- Обновите pip до последней версии командой pip3 install — upgrade pip .
- Установите необходимые библиотеки для скриптов Python, такие как (Numpy и NLTK), используя pip.
- Запустите Python-скрипт. Для получения дополнительной информации о том, как мы создавали Python-скрипт, обратитесь к этой статье.
Вышеуказанные настройки необходимы для запуска Python-скрипта на локальной машине. Теперь перед нами стоит другая задача — запустить Python-скрипт из кода Kotlin и получить результат.
Окончательное взаимодействие
Вот фрагмент кода, который мы использовали для запуска Python-скрипта из Kotlin-кода.
Этот код отвечает за выполнение скрипта и получение результата. Давайте разберем код шаг за шагом:
- Создайте процесс для того, чтобы запустить скрипт:
Создайте процесс, который принимает в качестве входных параметров путь к файлу обобщенного скрипта, суммаризованный текст и заголовок обобщения. Этот процесс отвечает за выполнение команд на терминале и генерацию выходных данных.
- Прочитайте вывод:
Мы создаем BufferReader для построчного чтения вывода из терминала.
- Прочитайте журналы ошибок:
Если во время выполнения скрипта или генерации вывода что-то пошло не так, то нам нужно прочитать журналы ошибок, созданные скриптом или процессом. Используя BufferReader, читаем журналы ошибок, выведенные на терминал.
- Уничтожить процесс: После прочтения вывода скрипта нам нужно завершить процесс.
Резюме
С помощью описанных выше шагов мы смогли выполнить Python-скрипт, обработать ошибки и предоставить его результат в качестве ответа нашему клиенту. Надеюсь, это поможет тем, кто ищет хорошее решение для взаимодействия Kotlin и Python. Чтобы узнать больше о том, как данный фрагмент вписывается в наш более крупный проект, обратитесь к этим статьям:
Машина состояний, или, по-другому, конечный автомат — это мощное средство описания бизнес-логики разрабатываемого приложения. Приглашаем на открытый урок, на котором мы рассмотрим как теоретические, так и практические аспекты использования машины состояний, а также пределы их применения. Полученные на вебинаре знания позволят более широко и осознанно применять конечные автоматы в задачах разработки и получать более эффективный код. Записаться на урок можно на странице онлайн-курса «Kotlin Backend Developer. Professional».