使用 JRuby/Jython 实现 Ruby/Python 互操作性？

Question

很可能是一个愚蠢的问题，因为我对 Java/Jython/JRuby/bytecode 不太了解，但是..

我偶然发现了 _为什么今天又是邪恶的..它允许您从 Ruby 代码输出 Python 字节码..基本上允许它们生成相同的字节码..Jython

输出 Java 字节码，JRuby 也是如此..因为它们都编译为相同的字节码，这是否意味着您可以使用 Ruby 中的任何 Python 库以及 Python 中的 Ruby 库？

Answer 1

不，那行不通。至少不是你想象的那样。

Jython 和 JRuby 之间的互操作性与 CPython 和 YARV 之间的互操作性相同：它们都在同一平台上运行，因此它们可以使用该平台相互通信。

对于 CPython 和 YARV，该平台是 C/POSIX，因此它们可以使用 C 结构、int、char* 和 C 函数调用相互通信。对于 Jython 和 JRuby，该平台就是 JVM，因此它们可以使用 JVM 对象、JVM 类、JVM 接口、JVM 类型和 JVM 方法相互通信。

在这两种情况下，这些平台原语看起来与 Python 或 Ruby 对象完全不同。

对于 JRuby 来说，Jython 只是另一个 Java 程序。对于 Jython 来说，JRuby 只是另一个 Java 程序。

例如：在 Ruby 中，您可以随时动态地添加、删除和重新定义方法。在JVM上，可以动态添加和删除的最小代码单元是类。因此，Ruby 方法实际上并不表示为 Java 方法。它表示为 Java 类。从逻辑上讲，具有多个方法的 Ruby 对象被表示为没有方法的 Java 对象，只有一个 Dictionary 字段。 IOW：它在 Java 中完全无法使用，而且，由于从 JRuby 的角度来看，Jython 只是 Java，因此它在 Jython 中也无法使用。

现在，有方法可以让这一点变得更好。您可以使用实际的 Java 类型在两者之间进行通信 - 两种实现都与 Java 具有良好的互操作性。因此，您可以使用 Ruby 和 Python 中的 Java Map，而不是将 Ruby 散列传递给 Python 或将 Python 字典传递给 Ruby。但请注意，这要求您的 Ruby 和 Python 代码都是专门为在 JVM 上工作而编写的。 IOW：您不能只使用在网络上找到的任何 Python 或 Ruby 库，这正是您所问的。

另一种可能性是 @duncan 在他的回答中提到的：将 Jython 或 JRuby 作为脚本引擎嵌入到您的 Ruby 或 Python 应用程序中。但同样，这并不能真正回答您关于使用 Ruby 中的任意 Python 库的问题，反之亦然。

那么，这里有什么问题呢？

问题在于，为了使两个运行时进行通信，它们需要使用相同的“语言”。在这种特殊情况下，两个运行时唯一共同的语言是 Java，或者更确切地说是 Java 的一个严重缺陷的子集。

所以，我们需要找到共同语言。定义这种语言的一种方法是让两个运行时都理解彼此的元对象协议（MOP）。

MOP 基本上是语言对象模型的对象模型。嗯，这很令人困惑，因为我们使用“对象模型”一词来表示两种不同的事物。让我重新表述一下：

MOP 基本上是语言对象系统的域模型。就像银行系统的域模型包含代表现实世界客户、帐户、余额、分类账等的对象以及代表现实世界操作（如转账、取款等）的方法一样，MOP 包含代表现实世界行为的对象语言类、方法、变量、对象和表示语言操作的方法，例如查找变量、调用方法、从类继承、构造类的实例。

通常，每个运行时都将其 MOP 保持为私有，并且每个运行时都有自己的 MOP。

如果 JRuby 和 Jython 向彼此公开其 MOP 并理解彼此的 MOP（或者更好：他们向 JVM 公开其 MOP 并且都使用相同 MOP），那么您可以传递以下之一那些疯狂的JRuby方法包给Jython，它会知道如何找到属于该对象的方法以及如何调用它们，因为它可以直接询问JRuby的MOP如何做。

实际上有一个项目可以为 JVM 创建这样的 MOP： dynalang MOP 是一个共享的项目，用于在 JVM 上运行的动态语言的标准化 MOP。它是由 Mozilla Rhino ECMAScript 引擎的维护者 Attila Szegedi 创建的。目前，没有任何大型语言实现使用它，但至少 Rhino、JRuby、Jython 和 Groovy 之间正在进行协作，以确保 dynalang 足够通用，可以支持所有不同语言的对象模型。

如果您想先睹为快，看看共享 MOP 的世界是什么样子，您可以看看 Microsoft 的动态语言运行时 (DLR)。 DLR 包含这样的 MOP 和所有支持 DLR 的运行时（除了常见的嫌疑人，例如 IronRuby , IronPython, IronJS 和 IronScheme 现在还包括 C# 4 和 Visual Basic.NET 10) 几乎可以无缝地相互操作。

另一个类似的平台是 Parrot 虚拟机，它是专门为允许多种动态语言在同一运行时平台上互操作而设计的。有 Python (Pynie) 和 Ruby (Cardinal）可用，但尤其是 Cardinal 距离完整的 Ruby 实现还很远。

Answer 2

有两种方法可以做到这一点。两者都提供静态编译代码并从脚本生成真正的 Java 类的能力。在本例中，Jython AFAIK 生成 Java 源代码，然后通过 jythonc 脚本调用 javac。但这需要编译。

对于这两种解释器，您都可以从脚本调用 Java 代码，并且可以将解释器嵌入到 Java 应用程序中。

例如，要从Python调用Java：

>>> from java.util import Random
>>> r = Random()
>>> r.nextInt()
501203849

要在Java中嵌入JRuby解释器，您可以这样做（注意，也有一种基于JSR223的方法，这是核心方法）：

package vanilla;

import org.jruby.embed.ScriptingContainer;

public class HelloWorld {

    private HelloWorld() {
        ScriptingContainer container = new ScriptingContainer();
        container.runScriptlet("puts Hello world");
    }

    public static void main(String[] args) {
        new HelloWorld();
    }

您可以从Jyton执行相同的操作（我猜您需要正确给出 jruby 路径）：

import org.jruby.embed.ScriptingContainer
container = ScriptingContainer()
container.runScriptlet("puts Hello world")

也可以反过来做同样的事情。

您不会通过导入将整个 ruby​​ stdlib 导出到 python 解释器。您需要提前将 ruby​​ 的 stdlib 预编译为字节码。

然而，通过上述技术，并添加几个帮助程序脚本和定义的接口，您可以将特定功能从一种语言桥接到另一种语言。