Javascript与Python之间的进程间通信

为了促进 Javascript/Node.js Web 服务器和 Python AI 子进程之间的通信，可以使用标准输入 (stdin) 和标准输出 (stdout) 流建立进程间通信 (IPC)。

Javascript
虽然 Node.js 有一个称为 IPC 的 fanceh 消息传递系统，但在与不运行 Javascript/Node.js 的进程通信时，它实际上不起作用。为此，解决方案是使用子进程的标准输入 (stdin) 和标准输出 (stdout) 进行通信：

1、从 Node.js 生成 Python 子进程
让我们从编写父 Node.js 脚本开始。首先，我们需要生成 Python 子进程，因此我们这样做：

import { spawn } from 'child_process';
const python = spawn("path/to/child.py", {
    stdio: [ "pipe", "pipe", "inherit" ]
});

这将生成 Python 脚本作为子进程，并将 stdin 和 stdout 设置为“管道”模式以便进行交互，并将 stderr 设置为“继承”模式以共享父进程的错误流。

我们将 stdin 和 stdout 设置为pipe模式（这让我们可以与流交互），并将标准错误 (stderr) 设置为inherit模式，这允许它共享父进程的 stderr。这样，子进程中的错误就会向上传播，并最终出现在父进程将其输出发送到的同一个日志文件中。

2、发送数据到 Python 子进程
如果您需要向 Python 子进程发送一些数据，则必须等到它初始化后才能发送一些数据：

python.on(<code>spawn</code>, () => {
    console.log(<code>[node:data:out] Sending initial data packet</code>);
    python.stdin.write(<code>start\n</code>);
});

在调用 child_process.spawn 时设置一个环境变量，即在上述选项对象中设置 env: { key: "value" }。

3、读取 Python 子进程的响应
接下来，我们需要读取 Python 脚本的响应。让我们开始吧：

import nexline from 'nexline'; // Put this import at the top of the file

const reader = nexline({
    input: python.stdout,
})

for await(const line of reader) {
    console.log(<code>[node:data:in] ${line}</code>)
}

nexline 软件包用于通过 python.stdout 从 Python 子进程中高效地逐行读取响应。

最简单的方法是监听 python.stdout 上的数据事件，但这并不能保证到达的每个数据块实际上都是一行数据，因为进程间的数据不像在终端显示内容时那样采用行缓冲。

要解决这个问题，我建议使用我最喜欢的 npm 软件包之一：nexline。不管你信不信，以最小的缓冲来高效处理这个问题比听起来要困难得多，所以使用一个软件包来帮你解决这个问题会更容易。

通过一个漂亮的 for await...of 循环，我们可以高效地读取 Python 子进程的响应。

如果您真的要这样做，我建议将其封装在 EventEmitter（Node.js）/EventTarget（WHAT WG 浏览器规范，Node.js 也有）中。

Python 子进程
Python 脚本从 sys.stdin 读取输入，并将响应写入 sys.stdout。调用 sys.stdout.flush() 对于确保立即发送响应至关重要。

import sys

sys.stderr.write(f"[python] hai\n")
sys.stderr.flush()

count = 0
for line in sys.stdin:
    sys.stdout.write(f"boop" + str(count) + "\n")
    sys.stdout.flush()
    count += 1

简单！我们只需遍历 sys.stdin，即可从父 Node.js 进程中读取数据。

我们可以写入 sys.stdout，将数据发送回父进程，但重要的是要调用 sys.stdout.flush()！Node.js 没有类似的命令，因为它很聪明，但在 Python 中，除非调用 .flush() 强制它发送响应，否则它可能直到不知道什么时候（如果有的话）才会发送响应。

结论
这种方法可在 Javascript 和 Python 之间实现高效的进程间通信，使应用程序能够充分利用两种语言的优势。

我们在这里处理的是纯文本消息，建议使用 JSON

• JSON.stringify()
• JSON.parse() (Javascript)

• json.dumps() 
• json.loads (Python)

 来序列化/反序列化消息，以确保稳健性。

JSON 默认不包含换行符，并且会将任何存在的字符转义为 \n，因此在这种情况下应该是安全的。

完整代码：
index.mjs:

#!/usr/bin/env node
"use strict";

import { spawn } from 'child_process';
import nexline from 'nexline';

///
// Spawn subprocess
///
const python = spawn("/tmp/x/child.py", {
    env: {  // Erases the parent process' environment variables
        "TEST": "value"
    },
    stdio: [ "pipe", "pipe", "inherit" ]
});

python.on(<code>spawn</code>, () => {
    console.log(<code>[node:data:out] start</code>);
    python.stdin.write(<code>start\n</code>);
});

child.py:

#!/usr/bin/env python3
import sys

sys.stderr.write(f"[python] hai\n")
sys.stderr.flush()

count = 0
for line in sys.stdin:
    # sys.stderr.write(f"[python:data:in] {line}\n")
    # sys.stderr.flush()

    sys.stdout.write(f"boop" + str(count) + "\n")
    sys.stdout.flush()
    count += 1