JavaでPythonプログラミング¶

JavaでPythonプログラミング

大阪Pythonの会 #18 2018/10

Who am I

icon ergodox

名前:	ごうじん @gaujin_jp 　 gaujin
所属:	フリーランス
Python歴:	５年
お気に入り:	Tornado, Click
活動:	tornado-crontab

質問

仕事でJavaを使っている

こんなこと思ったことありません？

これ、Pythonだったら一瞬なのに...

JavaでPythonが動けばいいのに...

それ、

Jythonで実現できますよ

Outline

Jythonとは `　　　　　　　　　　　　　　　　　`
CPythonとの違い `　　　　　　　　　　　　　　`
Jythonの使い方 `　　　　　　　　　　　　　　　`
Jythonの使い所 `　　　　　　　　　　　　　　　`
Jythonの可能性とこれから `　　　　　　　　　　`
まとめ `　　　　　　　　　　　　　　　　　　　`

Jythonとは

Jython(旧称JPython)は、JVM(Java仮想マシン)で動作するPython実装。Jim Huguninによって開発が始められ、今はJythonコミュニティに引き継がれている
Pythonから、Javaのクラスやライブラリをインポートして使うことができたり、その逆もできる
一部の標準モジュールを除いて、Javaのクラスを使用しているので、CPythonとは異なる挙動をすることがある

ライセンス: Python Software Foundation License Version 2

最新バージョン: 2.7.1(2017-06)

CPythonとの違い

C言語拡張はできない

CPythonの拡張モジュールの大部分は動作するが、C言語で拡張された、もしくは、Cライブラリを参照しているモジュールは動作しない。

JyNI(Jython Native Interface)経由でC拡張されたモジュールなら動くかもしれない。

CPythonとの違い

バイトエンコーディングファイルがちがう

CPythonは通常、バイトコンパイルした場合、.pyc(または.pyo)ファイルを生成するが、Jythonは、$py.classファイルを生成する。

JVM上で動作するので当然だが、CPython・Jython間でバイトエンコーディングファイルは共有できない。

CPythonとの違い

GIL(Global Interpreter Lock)と戦う必要はない

CPythonでは、mutiprocessingを使ってGILを回避するが、Jythonは、Javaのスレッドを利用するので、GILは起こらない。

Jythonにmultiprocessingモジュールは移植されていないので、multiprocessingで実装したソースコードは動作しない。

Jythonの使い方

Jythonのインストール

次の３つから、インストール方法を選べる

GUIインストール
コンソールインストール
ライブラリとして使う(スタンドアローン)

GUIインストール

http://www.jython.org/downloads.html

GUIインストール

$ curl -OL https://repo1.maven.org/maven2/org/python/jython-installer/2.7.1/jython-installer-2.7.1.jar
$ java -jar jython-installer-2.7.1.jar

GUIインストール

コンソールインストール

$ curl -OL https://repo1.maven.org/maven2/org/python/jython-installer/2.7.1/jython-installer-2.7.1.jar
$ java -jar jython-installer-2.7.1.jar \
       --console \
       --silent \
       --type standard \
       --directory /path/to/jython

コンソールインストール

$ curl -OL https://repo1.maven.org/maven2/org/python/jython-installer/2.7.1/jython-installer-2.7.1.jar
$ java -jar jython-installer-2.7.1.jar \
       --console \
       --silent \
       --type standard \
       --directory /path/to/jython

Performing silent installation
 10 %
 20 %
 30 %
 40 %
 50 %
 60 %
 70 %
 80 %
Generating start scripts ...
Installing pip and setuptools
 90 %
Collecting setuptools
Collecting pip
Installing collected packages: setuptools, pip
Successfully installed pip-9.0.1 setuptools-28.8.0
 100 %
Congratulations! You successfully installed Jython 2.7.1 to directory /path/to/jython.

ライブラリとして使う

(スタンドアローン)

$ java -jar jython-installer-2.7.1.jar \
       --console \
       --silent \
       --type standalone \
       --directory /path/to/jython

$ curl -OL https://repo1.maven.org/maven2/org/python/jython-standalone/2.7.1/jython-standalone-2.7.1.jar

Jythonを実行する

# GUI及びコンソールインストールした場合

$ /path/to/jython/bin/jython [Pythonコードファイル]

# ライブラリとして使う場合

$ java -jar jython-standalone-2.7.1.jar [Pythonコードファイル]

# 対話モード

$ /path/to/jython/bin/jython

Jythonを実行する

※Java9以降を使った場合は、警告が出るが問題なく動く

WARNING: An illegal reflective access operation has occurred
WARNING: Illegal reflective access by jnr.posix.JavaLibCHelper (file:/path/to/jython/jython.jar) to method sun.nio.ch.SelChImpl.getFD()
WARNING: Please consider reporting this to the maintainers of jnr.posix.JavaLibCHelper
WARNING: Use --illegal-access=warn to enable warnings of further illegal reflective access operations
WARNING: All illegal access operations will be denied in a future release

JythonでPythonコードを実行する

jp/gaujin/py/Simple.py¶

# coding: utf-8
import random

VALUES = ['spam', 'ham', 'egg']

def choice():
    return random.choice(VALUES)

if __name__ == '__main__':
    print choice()

$ /path/to/jython/bin/jython jp.gaujin.py.Simple
spam

Javaモジュールをロードする

jp/gaujin/java/Simple.java¶

package jp.gaujin.java;
import java.util.Random;

public class Simple {

    public static final String[] VALUES = { "foo", "bar", "baz" };
    private static Random random = new Random();

    public static String choice() {
        return VALUES[random.nextInt(VALUES.length)];
    }
}

Embedded3.py¶

from jp.gaujin.java.Simple import choice

if __name__ == '__main__':
    print choice()

Javaコード内にPythonコードを書く

Embedded1.java¶

import org.python.util.PythonInterpreter;

public class Embedded1 {

    public static void main(String... args) throws Exception {
        PythonInterpreter pi = new PythonInterpreter();
        pi.exec(String.join(System.getProperty("line.separator")

            , "# coding: utf-8"
            , "import random"

            , "VALUES = ['spam', 'ham', 'egg']"

            , "def choice():"
            , "    return random.choice(VALUES)"

            , "if __name__ == '__main__':"
            , "    print choice()"

        ));
    }
}

Javaコード内にPythonコードを書く

Embedded1.java¶

import org.python.util.PythonInterpreter;

public class Embedded1 {

    public static void main(String... args) throws Exception {
        PythonInterpreter pi = new PythonInterpreter();
        pi.exec(String.join(System.getProperty("line.separator")

            , "# coding: utf-8"
            , "import random"

            , "VALUES = ['spam', 'ham', 'egg']"

            , "def choice():"
            , "    return random.choice(VALUES)"

            , "if __name__ == '__main__':"
            , "    print choice()"

        ));
    }
}

Pythonモジュールをロードする

jp/gaujin/py/Simple.py¶

# coding: utf-8
import random

VALUES = ['spam', 'ham', 'egg']

def choice():
    return random.choice(VALUES)

if __name__ == '__main__':
    print choice()

Pythonモジュールをロードする

Embedded2.java¶

import org.python.core.PyObject;
import org.python.util.PythonInterpreter;

public class Embedded2 {

    public static void main(String... args) throws Exception {
        PythonInterpreter pi = new PythonInterpreter();
        pi.exec(

            "from jp.gaujin.py.Simple import choice"

        );

        PyObject choice = pi.get("choice");
        PyObject value = choice.__call__();

        System.out.println("value: " + value);
    }
}

Pythonモジュールをロードする

Embedded2.java¶

import org.python.core.PyObject;
import org.python.util.PythonInterpreter;

public class Embedded2 {

    public static void main(String... args) throws Exception {
        PythonInterpreter pi = new PythonInterpreter();
        pi.exec(

            "from jp.gaujin.py.Simple import choice"

        );

        PyObject choice = pi.get("choice");
        PyObject value = choice.__call__();

        System.out.println("value: " + value);
    }
}

Pythonモジュールをロードする

Embedded2.java¶

import org.python.core.PyObject;
import org.python.util.PythonInterpreter;

public class Embedded2 {

    public static void main(String... args) throws Exception {
        PythonInterpreter pi = new PythonInterpreter();
        pi.exec(

            "from jp.gaujin.py.Simple import choice"

        );

        PyObject choice = pi.get("choice");
        PyObject value = choice.__call__();

        System.out.println("value: " + value);
    }
}

Jythonの使い所

提案(1)

Java製システムをJythonで拡張する

suggest1

提案(2)

既存サービスから新サービスへのデータ移行

suggest2

提案(3)

Pythonへの開発言語移行推進

java jython python

Jythonの可能性とこれから

Jythonの可能性

可能性(1)

軽量Webフレームワークを使う

$ /path/to/jython/bin/pip install bottle flask

可能性(2)

Djangoを使う

$ /path/to/jython/bin/pip install django
Collecting django
  Using cached https://files.pythonhosted.org/packages/44/e7/872bbf76aa16b7a061698d75325dac023285db33db4bda8ba8fe5d3bb356/Django-1.11.16-py2.py3-none-any.whl
Collecting pytz (from django)
  Using cached https://files.pythonhosted.org/packages/f8/0e/2365ddc010afb3d79147f1dd544e5ee24bf4ece58ab99b16fbb465ce6dc0/pytz-2018.7-py2.py3-none-any.whl
Installing collected packages: pytz, django
Successfully installed django-1.11.16 pytz-2018.7

インストールは成功しているように見えるが、実行してみると、sqlite3のエラーになる

可能性(2)

Djangoを使う

$ /path/to/jython/bin/pip install django-jython
Collecting django-jython
  Downloading https://files.pythonhosted.org/packages/7d/e8/f6ec1f54a8364e04d6d27584dec1b74cdf3af62f84651c42ff6b874cbe21/django-jython-1.3.0.tar.gz (175kB)
    100% |████████████████████████████████| 184kB 538kB/s
Installing collected packages: django-jython
  Running setup.py install for django-jython ... done
Successfully installed django-jython-1.3.0

とても古いDjangoがインストールされます

可能性(2)

Djangoを使う

$ git clone https://github.com/beachmachine/django-jython.git
$ cd django-jython
$ python install setup.py
running install
running bdist_egg
running egg_info
writing dependency_links to django_jython.egg-info/dependency_links.txt
writing top-level names to django_jython.egg-info/top_level.txt
writing django_jython.egg-info/PKG-INFO

                                                       :

Installed /path/to/jython/Lib/site-packages/Django-1.8.19-py2.7.egg
Finished processing dependencies for django-jython==1.8.0b4

django-jythonのGithubリポジトリからチェックアウトし、インストールすることで、対応しているDjangoをインストールできる