隨著人工智能的興起，Python這門(mén)曾經(jīng)小眾的編程語(yǔ)言可謂是煥發(fā)了第二春。
以tensorflow、pytorch等為主的機(jī)器學(xué)習(xí)／深度學(xué)習(xí)的開(kāi)發(fā)框架大行其道，助推了python這門(mén)曾經(jīng)以爬蟲(chóng)見(jiàn)長(zhǎng)（python粉別生氣）的編程語(yǔ)言在TIOBE編程語(yǔ)言排行榜上一路披荊斬棘，坐上前三甲的寶座，僅次于Java和C，將C++、JavaScript、PHP、C#等一眾勁敵斬落馬下。
當(dāng)然，軒轅君向來(lái)是不提倡編程語(yǔ)言之間的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)比，每一門(mén)語(yǔ)言都有自己的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，有自己應(yīng)用的領(lǐng)域。
另一方面，TIOBE統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)也不能代表國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況，上面的例子只是側(cè)面反映了Python這門(mén)語(yǔ)言如今的流行程度。
Java 還是 Python
說(shuō)回咱們的需求上來(lái)，如今在不少的企業(yè)中，同時(shí)存在Python研發(fā)團(tuán)隊(duì)和Java研發(fā)團(tuán)隊(duì)，Python團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人工智能算法開(kāi)發(fā)，而Java團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)算法工程化，將算法能力通過(guò)工程化包裝提供接口給更上層的應(yīng)用使用。
可能大家要問(wèn)了，為什么不直接用Java做AI開(kāi)發(fā)呢？要弄兩個(gè)團(tuán)隊(duì)。其實(shí)，現(xiàn)在包括TensorFlow在內(nèi)的框架都逐漸開(kāi)始支持Java平臺(tái)，用Java做AI開(kāi)發(fā)也不是不行（軒轅君的前同事就已經(jīng)在這樣做了），但限于歷史原因，做AI開(kāi)發(fā)的人本就不多，而這一些人絕大部分都是Python技術(shù)棧入坑，Python的AI開(kāi)發(fā)生態(tài)已經(jīng)建設(shè)的相對(duì)完善，所以造成了在很多公司中算法團(tuán)隊(duì)和工程化團(tuán)隊(duì)使用不同的語(yǔ)言。
現(xiàn)在該拋出本文的重要問(wèn)題：Java工程化團(tuán)隊(duì)如何調(diào)用Python的算法能力？
答案基本上只有一個(gè)：Python通過(guò)Django/Flask等框架啟動(dòng)一個(gè)Web服務(wù)，Java中通過(guò)Restful API與之進(jìn)行交互
上面的方式的確可以解決問(wèn)題，但隨之而來(lái)的就是性能問(wèn)題。尤其是在用戶(hù)量上升后，大量并發(fā)接口訪問(wèn)下，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)和Python的代碼執(zhí)行速度將成為拖累整個(gè)項(xiàng)目的瓶頸。
當(dāng)然，不差錢(qián)的公司可以用硬件堆出性能，一個(gè)不行，那就多部署幾個(gè)Python Web服務(wù)。
那除此之外，有沒(méi)有更實(shí)惠的解決方案呢？這就是這篇文章要討論的問(wèn)題。
上面的性能瓶頸中，拖累執(zhí)行速度的原因主要有兩個(gè)：
眾所周知，Python是一門(mén)解釋型腳本語(yǔ)言，一般來(lái)說(shuō)，在執(zhí)行速度上：
解釋型語(yǔ)言 < 中間字節(jié)碼語(yǔ)言 < 本地編譯型語(yǔ)言
自然而然，我們要努力的方向也就有兩個(gè)：
結(jié)合上面的兩個(gè)點(diǎn)，我們的目標(biāo)也清晰起來(lái)：
將Python代碼轉(zhuǎn)換成Java可以直接本地調(diào)用的模塊
對(duì)于Java來(lái)說(shuō)，能夠本地調(diào)用的有兩種：
其實(shí)我們通常所說(shuō)的Python指的是CPython，也就是由C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的解釋器來(lái)解釋執(zhí)行。而除此之外，除了C語(yǔ)言，不少其他編程語(yǔ)言也能夠按照Python的語(yǔ)言規(guī)范開(kāi)發(fā)出虛擬機(jī)來(lái)解釋執(zhí)行Python腳本：
如果能夠在JVM中直接執(zhí)行Python腳本，與Java業(yè)務(wù)代碼的交互自然是最簡(jiǎn)單不過(guò)。但隨后的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，這條路很快就被堵死了：
這條路行不通，那還有一條：把Python代碼轉(zhuǎn)換成Native代碼塊，Java通過(guò)JNI的接口形式調(diào)用。
先將Python源代碼轉(zhuǎn)換成C代碼，之后用GCC編譯C代碼為二進(jìn)制模塊so/dll，接著進(jìn)行一次Java Native接口封裝，使用Jar打包命令轉(zhuǎn)換成Jar包，然后Java便可以直接調(diào)用。
流程并不復(fù)雜，但要完整實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，有兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題需要解決：
1.Python代碼如何轉(zhuǎn)換成C代碼？
終于要輪到本文的主角登場(chǎng)了，將要用到的一個(gè)核心工具叫：Cython
請(qǐng)注意，這里的Cython和前面提到的CPython不是一回事。CPython狹義上是指C語(yǔ)言編寫(xiě)的Python解釋器，是Windows、Linux下我們默認(rèn)的Python腳本解釋器。
而Cython是Python的一個(gè)第三方庫(kù)，你可以通過(guò)pip install Cython進(jìn)行安裝。
官方介紹Cython是一個(gè)Python語(yǔ)言規(guī)范的超集，它可以將Python+C混合編碼的.pyx腳本轉(zhuǎn)換為C代碼，主要用于優(yōu)化Python腳本性能或Python調(diào)用C函數(shù)庫(kù)。
聽(tīng)上去有點(diǎn)復(fù)雜，也有點(diǎn)繞，不過(guò)沒(méi)關(guān)系，get一個(gè)核心點(diǎn)即可：Cython能夠把Python腳本轉(zhuǎn)換成C代碼
來(lái)看一個(gè)實(shí)驗(yàn)：
重慶分公司
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# FileName: test.py
def test_function():
print("this is print from python script")另外有需要云服務(wù)器可以了解下創(chuàng)新互聯(lián)scvps.cn，海內(nèi)外云服務(wù)器15元起步，三天無(wú)理由+7*72小時(shí)售后在線，公司持有idc許可證，提供“云服務(wù)器、裸金屬服務(wù)器、高防服務(wù)器、香港服務(wù)器、美國(guó)服務(wù)器、虛擬主機(jī)、免備案服務(wù)器”等云主機(jī)租用服務(wù)以及企業(yè)上云的綜合解決方案，具有“安全穩(wěn)定、簡(jiǎn)單易用、服務(wù)可用性高、性?xún)r(jià)比高”等特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，專(zhuān)為企業(yè)上云打造定制，能夠滿(mǎn)足用戶(hù)豐富、多元化的應(yīng)用場(chǎng)景需求。
