關于不同程式設計語言互相調用的思考

1 思考曆程

最近有些加我微信的朋友私信我說，如何通過Qt調用python，如何通過java調用C++動态庫等一系列的不同語言互相調用的問題。

關于這個問題，你隻需要在百度搜尋框中搜尋，就會出來很多相關的文章，但真正應用到自己系統中時，往往會遇到很多問題，比如環境、系統、相容、版本問題等。這經常會耗費好幾天的時間才能真正解決。

那對于這些問題，有沒有一個通用的解決方案呢，我也思考了良久，現在也想通了一些，故分享給大家，也是對我自己做一次總結。

在開始之前，我想先總結下不同語言互相調用的方法

1）Qt調用Python：需要加載python庫，及包含python的頭檔案

2）Python調用動态庫：需導入ctypes子產品，需要将python的資料類型轉化為C或C++中的資料類型

3）Java調用動态庫：需使用jni進行調用，也會涉及到資料類型互相轉換

...

面對如此多的複雜方式，我們應該怎樣才能提出一個通用的解決方案呢。

現在我們試想如果把兩種程式設計語言設想成是兩個應用程式，那麼應用程式之間的互動應該如何處理，即程序之間應如何處理，這使我想到了IPC（程序間通信）

好，既然是IPC，那麼IPC總共包含以下幾種方式

IPC

匿名管道

有名管道

隊列

共享記憶體

socket

除去socket外，其它ipc方式，都會頻繁地涉及到資源同步問題，而使用socket我們可以有效避免這類問題，且不需要處理複雜的資料類型轉換。

為此，我們再進一步推演，既然是socket，那麼有沒有現成的架構或設計方式可以供我們參考，答案肯定是有的，那就是現在非常流行的C/S架構（不明白的可百度自行搜尋）

2 為什麼如此做參考上圖：

我們将傳統的語言互相調用的模式，轉化成了C/S架構，總結起來可以有如下優點

1）屏蔽環境問題：不同語言互相調用的複雜環境問題，隻需部署好各自的運作環境。例如：

a. 語言版本不相容

b. 作業系統32位或64位相容性問題

c. 調用的第三方庫對環境有依賴

2）屏蔽語言資料類型差異：不需要對不同語言所支援的資料類型做轉化，使用通用Json語言進行序列化或反序列化即可。例如：

a. 有符号和無符号之間的轉換

b. 字元串寬窄字元轉換

c. 不同編碼類型的轉換

3）應用隔離：兩種語言是互相隔離的，在架構設計時，隔離性是必須要考慮到的。例如：

a. 當被調用的C++程式需要調用一個較新的功能或引用一個新的動态庫，而使用此功能必須需要更新C++版本

b. 被調用方如果崩潰，會引起調用方崩潰

c. 可單獨進行監控、自動化mock測試、代碼優化

4）不必部署在同一機器上：socket連接配接可使兩個應用單獨部署，如果後期需要，可以不改變代碼的情況下靈活切換。例如：

a. 調用其它語言一般是要進行複雜運算，為提高運算速度和穩定性，可将此部分靈活地切換到伺服器上

b. 有些應用要求的磁盤或記憶體空間有限，需要将某些功能移動到伺服器上，這樣可有效減少體積

c. 某些應用并不想暴露過多的細節給客戶，為安全考慮，可将這部分移動到伺服器上單獨部署

對于此種方式，有些同學可能會擔心性能上的問題，一般情況下此種結構是部署在同機上的，對于現代硬體速度，這種差異幾乎是可以忽略不計的。

3 如何做

既然好處這麼多，那如何做呢

3.1 選擇通信協定

既然是socket，那首先要考慮用什麼協定，直接使用原生的socket，小豆君還是不太建議，這裡你得處理很多跟應用無關的東西。鑒于是同機應用互相調用，使用websocket還是比較好的選擇。

在不同的語言環境中，大家可以直接在百度搜尋就可以看到很多關于websocket的調用方法，這裡就不介紹了。

3.2 路由表

既然是服務端，就要對外提供接口，起初我們會這樣定義：

{
  "interface": "getUserName",
  "params": {
    "userName": "wang"
  }
} {
  "interface": "setSystemInfo",
  "params": {
    "sysName": "win"
  }
}           

但是當你的接口增多時，這樣的方式就會很混亂，是以你要将衆多的接口進行分類整理，這時候就可以使用路由表，路由表可以使用“/”進行分隔，如

{
  "interface": "users/get/by/name",
  "params": {
    "userName": "wang"
  }
} {
  "interface": "sys/set/all",
  "params": {
    "sysName": "win"
  }
}           

注意此路由表不必與實際目錄真實對應，此處僅表示邏輯對應

3.3 版本号

為了進行相容，你應該在你的接口中增加版本号等相容性資訊，如果不填，則可以使用預設設定

3.4 為你的接口增加mock

增加mock單元測試，可以使你很容易地構造測試用例，并且保證代碼有足夠的穩定性

最後，每當我們工作中遇到問題時，百度出來的解決方案往往不适用目前環境，為此我們可能會花掉好幾天的時間來解決問題，這是一個非常煩心的事情

為解決這種困境，小豆君會針對每個主題問題彙總到一篇文章中，當大家遇到問題時，隻需要在我的這篇文章中查找即可解決，省時省力，同時也可以快速擷取知識，提高工作效率，升職加薪(*^▽^*)

好了，關于今天的分享就到這裡了，socket通信并不是萬能的，還需根據實際情況進行綜合考量​。

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