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前言

看到这个标题，大家可能会认为就是Android运行python脚本，或者用python写app，这些用QPython和P4A就可以实现了。我在想既然C可以调用Python，那么Android能不能通过JNI去调用C里的方法，C再去调用Python方法，实现Android与Python交互呢？用最近很热的一个概念来说JNI就是个壳。（本文假设大家有JNI开发基础）

想法

由于需求很明确了，所以整体流程大概就是这样。

为什么要用python

首先看下我们为什么要在Android里需要使用Python，我认为主要有一下几个优点

1. 代码简洁，这个真的是极度简洁的语言，比如我们想要print一个hello world，Java要这样做

public class Hello {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello world");
    }
}

而Python只需要一句话就可以print出来

print ("hello world")

2. 上手快，按网友所说，只需要读完Python API就可以成为大神，实际体验确实如此，十分好上手，如果现在让我推荐一个没有学过编程的人学习一款脚本语言，我会推荐他学一下python。
3. 前期开发效率高，正如前两个优点所说，代码简洁、上手快而且由于属于超高级语言，很多东西都封装好了，决定了他前期开发效率很高。
4. 可移植性强，由于是解释性语言，只需要有解释器，他可以运行在任何平台。
5. 拓展性强，C/JAVA都有接口可以调用到Python，Python也可以调用到C，对Python进项拓展。
6. 丰富的库，由于超高级语言，封装了很多方法，而且好多大牛对其开发了库。

当然还有几个缺点必须要强调一下。

1. 强制缩进，代码简洁是把双刃剑，由于缩进所以简洁，而又由于缩进导致无法自动格式化代码，而且代码块的分割都是靠缩进，这时可能会造成混乱。
2. 运行速度相对较慢，当然这个对相对C这种接近底层的语言来说的，Python在运行时先解析，再运行，而且由于高层语言相比底层语言都会慢那么一点。
3. 版本兼容性较差，这个体现最明显的就是Python3和Python2，Python3不向下兼容

Python C

Python C是C语言调用Python的一组API，通过它我们可以调用到Python方法。

Python C开发步骤

1. 引入头文件Python.h;
2. 初始化python（Py_Initialize();）
3. 引入模块（pModule = PyImport_Import("pythoncode");）
4. 获取模块中的函数（PyObject_GetAttrString(pModule, "hello");
   ）
5. 调用获取的函数（PyEval_CallObject(pFunction, NULL);
   ）
6. 释放python（Py_Finalize();）

对应的代码如下：

#include <stdio.h>
#include "Python.h"
int main()
{
    Py_Initialize();
    PyObject *pModule;
    PyObject *pFunction;
    pModule = PyImport_Import("pythoncode");
    pFunction = PyObject_GetAttrString(pModule, "hello");
    PyEval_CallObject(pFunction, NULL);
    Py_Finalize();
    return 0;
}

当然，直接运行这段代码会报错，因为Python.h找不到还有相应的lib找不到，这里强烈建议使用mac或者Linux开发！！！填坑效率会比Windows高好多。具体怎么样处理这里先不说，如果实在需要，留言给我，我会另开一篇博文，毕竟这里是讲Android调用python的，而这个是在桌面环境下C调用Python的，而且百度也很多。

JNI Python C

当我成功使用C语言调用Python之后，我着手在JNI开发里调用Python，Python文件放在assets中 。
但是在开发过程中遇到了以下几个问题：

1. 头文件找不到（Python.h）
2. 没有移动平台的python.so
3. 兼容性
4. 找不到.py文件

接下来一个一个填坑。

头文件找不到（Python.h）

在MK文件中添加引用，

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := pybridge
LOCAL_SRC_FILES := pybridge.c
LOCAL_LDLIBS := -llog
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := python3.5m
APP_STL := gnustl_static
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := python3.5m
LOCAL_SRC_FILES := $(CRYSTAX_PATH)/sources/python/3.5/libs/$(TARGET_ARCH_ABI)/libpython3.5m.so
LOCAL_EXPORT_CFLAGS := -I $(CRYSTAX_PATH)/sources/python/3.5/include/python/
APP_STL := gnustl_static
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

这段代码其实也把下一个问题解决了。

另外我们刚项目开始的时候可能为了开发方便，会在gradle中配置JNI资源文件夹路径，可是这导致了run project的时候AS也会对其中的C文件进行语法检查，这样由于没有外部头文件依赖，编译不会通过，所以我们需要在gradle中把JNI资源文件夹删了，用[]代替

sourceSets.main {   
   jni.srcDirs = []   
   jniLibs.srcDir 'src/main/libs'
}

当我们编译成功SO库之后，C文件在运行中并不会被调用，而是调用编译为.so的文件中的方法。

没有移动平台的python.so

想要运行Python必须要有解释器，Android本身没有带，所以我们需要在程序中内嵌一个解释器，可是苦于找不到合适的so库，曾把P4A的python编译了一次，可是版本兼容性差，可用性不高。直到找到了Crystax NDK，它在10.3之后已经开始支持python for Android了，而且这个NDK资源包还填了几乎所有Android调用python的坑，包括第一个找不到头文件的问题，兼容的问题。在MK文件中，我们还需要加一段代码，编译crystax so库。

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := crystax
LOCAL_SRC_FILES := $(CRYSTAX_PATH)/sources/crystax/libs/$(TARGET_ARCH_ABI)/libcrystax.so
LOCAL_EXPORT_CFLAGS := -I $(CRYSTAX_PATH)/sources/crystax/include/crystax/
APP_STL := gnustl_static
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

兼容性

Android目前有7个常见平台需要适配，其余的都没问题，只有X86和X86_64的有问题，推测crystax NDK Windows还没完善，因为mac下是可以直接编译的，所以有关编译的东西最好用Linux和Mac，Windows下我删了一个头文件，就可以运行了，没有发现异常。具体哪个我忘了，不过运行时报错哪个就去相应的文件里把头文件依赖删了就行，就一个。
然后生成7个平台的so库只需要在Application.mk中添加以下代码即可(APP_PLATFORM看个人调节)：

APP_PLATFORM := android-19
APP_ABI := armeabi-v7a armeabi mips mips64 arm64-v8a x86 x86_64

找不到.py文件

不知道什么原因，assets文件夹里的py文件获取不到，似乎是不能识别asset路径？求大神告知。解决方法就是把assets文件夹里的文件复制到设备的data文件夹里，再进行初始化。

//遍历
    public List<String> listAssets(String path) {
        List<String> assets = new ArrayList<>();

        try {
            String assetList[] = mAssetManager.list(path);

            if (assetList.length > 0) {
                for (String asset : assetList) {
                    List<String> subAssets = listAssets(path + '/' + asset);
                    assets.addAll(subAssets);
                }
            } else {
                assets.add(path);
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return assets;
    }
//复制
private void copyAssetFile(String src, String dst) {
        File file = new File(dst);
        Log.i(LOGTAG, String.format("Copying %s -> %s", src, dst));

        try {
            File dir = file.getParentFile();
            if (!dir.exists()) {
                dir.mkdirs();
            }

            InputStream in = mAssetManager.open(src);
            OutputStream out = new FileOutputStream(file);
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int read = in.read(buffer);
            while (read != -1) {
                out.write(buffer, 0, read);
                read = in.read(buffer);
            }
            out.close();
            in.close();

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
//获取asset目录
   public String getAssetsDataDir() {
        String appDataDir = mContext.getApplicationInfo().dataDir;
        return appDataDir + "/assets/";
    }
//调用复制代码
    public void copyAssets(String path) {
        for (String asset : listAssets(path)) {
            copyAssetFile(asset, getAssetsDataDir() + asset);
        }
    }

JNI C代码：

//初始化
   JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_jcmels_liba_pybridge_PyBridge_start
        (JNIEnv *env, jclass jc, jstring path)
{
    const char *pypath = (*env)->GetStringUTFChars(env, path, NULL);
    char paths[512];
    snprintf(paths, sizeof(paths), "%s:%s/stdlib.zip", pypath, pypath);
    wchar_t *wchar_paths = Py_DecodeLocale(paths, NULL);
    Py_SetPath(wchar_paths);
    Py_Initialize();
    PyRun_SimpleString("import helloPy");
    PyRun_SimpleString("from ctypes import *");//这个为了引入库，若不需要引入可以不用
    return 0;
}
//释放
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_jcmels_liba_pybridge_PyBridge_stop
        (JNIEnv *env, jclass jc)
{
    Py_Finalize();
    return 0;
}
//调用

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_jcmels_liba_pysayhello_PyBridge_call�      
  (JNIEnv *env, jclass jc)�{
PyObject* myModuleString = PyUnicode_FromString((char*)"helloPy");� 
PyObject* myModule = PyImport_Import(myModuleString);�    
PyObject* myFunction = PyObject_GetAttrString(myModule, (char*)"hello");�
jstring result = PyObject_CallObject(myFunction, NULL);�
return result;
}

Python方面就是个简单的hello函数，返回“hello”字符串。

优化

当我把上述问题一一解决之后，终于见到之前写的python代码里返回的hello语句了。可由此也出现了一个问题，当我调用Python方法的时候，必须先引入模块，再引入方法，而且当我们需要添加Python方法的时候，我们还要去写重复的调用方法，只是换个方法名，而且需要再次编译各平台so库，我就想有没有一种方法可以只修改Python方法和java调用方法，而不去动C方法呢。
修改后的流程图如下：

def router(args):
    values = json.loads(args)
    try:
        function = routes[values.get('function')]
        status = 'ok'
        res = function(values)
    except KeyError:
        status = 'fail'
        res = None
    return json.dumps({
        'status': status,
        'result': res,
    })

Python函数字典：

routes = {
    'hello': hello,
    'add': add,
    'mul': mul,
}

JNI C调用python方法：

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_jcmels_liba_pysayhello_PyBridge_call
    (JNIEnv *env, jclass jc, jstring payload)
{
    jboolean iscopy;
    const char *payload_utf = (*env)->GetStringUTFChars(env, payload, &iscopy);
    PyObject* myModuleString = PyUnicode_FromString((char*)"helloPy");
    PyObject* myModule = PyImport_Import(myModuleString);
    PyObject* myFunction = PyObject_GetAttrString(myModule, (char*)"router");
    PyObject* args = PyTuple_Pack(1, PyUnicode_FromString(payload_utf));
    PyObject* myResult = PyObject_CallObject(myFunction, args);
    char *myResultChar = PyUnicode_AsUTF8(myResult);
    char *res = malloc(sizeof(char) * strlen(myResultChar) + 1);
    strcpy(res, myResultChar);
    jstring result = (*env)->NewStringUTF(env, res);
    return result;
}

java调用：

json.put("function", "hello");
PyBridge.call(json);

后记

到此，Android call Python就基本完成了，调用第三方库的话只需要把ctype文件（Crystax文件夹中的sources\python\3.5\libs\对应平台\modules_ctypes.so）放到assets文件夹中就可以通过cdll.LoadLibrary来调用第三方库了。
在此感谢joaoventura大神的指导！