Python和C#之间的通信

Question

我有一个运行机器学习算法的 Python 后端。我想为 Excel 插件 (C#) 和网站使用相同的后端。我希望两个接口都将我的训练数据（数组中的数千行数字）发送到同一个 Python 应用程序，并以另一个数组的形式检索结果，最多可达几千行。

网站将从 SQL 数据库中获取数据并将该数据发送到 Python，而 Excel 插件将获取当前工作表中的数据并将该数据发送到 Python。在继续处理数据之前，我需要能够在 Python 中创建 numpy 数组。请注意，该网站将在 Python 应用程序所在的同一台机器上运行。我还没有决定使用什么来编写网站代码，但我倾向于使用 Node.js。

我做了一些研究，发现了一些选择：

1- Named pipes
2- Sockets
3- RPC server such as gRPC or XML-RPC.
4- Writing the data to a file and reading it back in Python
5- Web Service

注意：我需要 Python“服务器”是有状态的，并在调用之间保持会话运行。所以我需要有一个守护进程运行，等待调用。

您的专家会推荐哪一个？为什么？我需要灵活处理多个参数以及大量数字。使用 IronPython 不是一个选项，因为我在 Python 上运行 Keras，它显然不支持 IronPython。

Answer 1

ironpython 会让你的生活变得轻松吗？不要解决它。使用它。

尝试在您的 ironpython 实例和您的 python 实例之间建立一个 api。对其进行测试并解决任何意外错误。使用重构时重试或（最好在文件夹中加时间戳）日志以防出错（考虑到 Ironpython 是 python 2.7 可能会发生）。最好使用专用（或您的一部分）服务器来使用您的 python 和 numpy 将其传输回您的 c# 服务器。

重构并享受额外的竞争力

Answer 2

我最近遇到了同样的问题。 我使用命名管道将数据从 python 传输到我的 c# 服务器，希望对您有所帮助。

Python：

import win32pipe, win32file

class PipeServer():
    def __init__(self, pipeName):
        self.pipe = win32pipe.CreateNamedPipe(
        r'\\.\pipe\\'+pipeName,
        win32pipe.PIPE_ACCESS_OUTBOUND,
        win32pipe.PIPE_TYPE_MESSAGE | win32pipe.PIPE_READMODE_MESSAGE | win32pipe.PIPE_WAIT,
        1, 65536, 65536,
        0,
        None)
    
    #Carefull, this blocks until a connection is established
    def connect(self):
        win32pipe.ConnectNamedPipe(self.pipe, None)
    
    #Message without tailing '\n'
    def write(self, message):
        win32file.WriteFile(self.pipe, message.encode()+b'\n')

    def close(self):
        win32file.CloseHandle(self.pipe)


t = PipeServer("CSServer")
t.connect()
t.write("Hello from Python :)")
t.write("Closing now...")
t.close()

要使此代码正常工作，您需要安装 pywin32（最好的选择来自二进制文件）：https://github.com/mhammond/pywin32

C#-服务器：

using System;
using System.IO;
using System.IO.Pipes;

class PipeClient
{
    static void Main(string[] args)
    {
        using (NamedPipeClientStream pipeClient =
            new NamedPipeClientStream(".", "CSServer", PipeDirection.In))
        {

            // Connect to the pipe or wait until the pipe is available.
            Console.Write("Attempting to connect to pipe...");
            pipeClient.Connect();

            Console.WriteLine("Connected to pipe.");
            Console.WriteLine("There are currently {0} pipe server instances open.",
               pipeClient.NumberOfServerInstances);
            using (StreamReader sr = new StreamReader(pipeClient))
            {
                // Display the read text to the console
                string temp;
                while ((temp = sr.ReadLine()) != null)
                {
                    Console.WriteLine("Received from server: {0}", temp);
                }
            }
        }
        Console.Write("Press Enter to continue...");
        Console.ReadLine();
    }
}

Answer 3

让我以示例代码的形式为您提供一个简洁快捷的食谱。

基本上有两种方法可以将 python 绑定到 C#（或 C# winform 应用程序或 gui 或类似的东西）的后端。

方法1：铁蟒。在这种方法中，您可以在名为 IronPython 的 Visual Studio 中安装一个 .net 包。我不喜欢这样，因为假设您的机器学习模型使用 keras 或许多其他库。让您准备好安装并在 IronPython 中工作将是另一个任务。而且最重要的是，它不如你常见的虚拟 env 或 conda 环境。

方法 2：（好的方法）：在您的 C# 中创建一个自定义进程，该进程从您的 GUI 中获取参数，知道脚本的路径和您的 python 环境。使用所有这些东西，它会完全按照您在终端中调用它的方式调用您的 python 代码并将参数传递给它。

现在是美味的示例代码（我使用了这个简单的技巧，它总是有助于使我的黑屏 python 东西在 C# 应用程序的封面上看起来不错）。

Python部分

import sys
a = sys.argv[1]
b = sys.argv[2] 
print("The Sum = ", float(a)+float(b))

C#部分 因此，这是您需要在应用程序中的 sum 按钮的单击事件上调用的 python 进程/函数

static void PythonProcess()
        {
            //1) Create Process Info
            var psi = new ProcessStartInfo();
            
            //Conda Env Path
            psi.FileName = @"C:\Users\jd\.conda\pkgs\py\python.exe";

            //2) Provide Script and the Arguments
            var script = @"C:\Users\jd\Desktop\script.py";
            var a = "15";
            var b = "18";

            psi.Arguments = $"\"{script}\" \"{a}\" \"{b}\"";

            //3) Process Configuration
            psi.UseShellExecute = false; 
            psi.CreateNoWindow = true;
            psi.RedirectStandardOutput = true;
            psi.RedirectStandardError = true;

            //4) Execute Process and get Output.
            var errors = "";
            var results = "";

            using(var process = Process.Start(psi))
            {
                errors = process.StandardError.ReadToEnd();
                results = process.StandardOutput.ReadToEnd();
            }

            //5) Display Output
            Console.WriteLine("ERRORS: ");
            Console.WriteLine(errors);
            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("RESULTS: ");
            Console.WriteLine(results);
        }

Answer 4

我遇到了同样的问题，似乎最终得到了命名管道。 Here 是一个很好的例子，说明如何将其设置为与 C# => Python 对话，假设 C# 是服务器。 它可以使用相同的方式进行回话，也可以直接通过 CLR 调用 Python.net，如 here 所示。我使用后者。

Answer 5

通过Pyrolite 从 C# 调用 Python 很容易，您的 Python 代码作为Pyro4 服务器运行。它应该足够快来处理“大型数字数组”，但是您没有指定任何性能限制。

Answer 6

您可以使用Python for .NET (Python.NET)。它可能需要对您的代码进行一些更改，但是一旦一切正常，它应该可以很好地工作。

Python.NET 允许 CPython 和 CLR 之间进行双向通信。