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在Node.js异步请求中调用Python子进程并处理数据

花韻仙語

发布： 2025-09-11 17:39:01

原创

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在node.js异步请求中调用python子进程并处理数据

本文档旨在指导开发者如何在Node.js的异步请求处理函数中，通过child_process.spawn调用Python子进程，并有效地传递数据和接收结果。我们将重点讲解如何避免常见的文件路径问题，并提供示例代码，确保数据在Node.js和Python之间正确传输。

使用 child_process.spawn 在异步函数中调用 Python 脚本

在构建 MERN (MongoDB, Express.js, React, Node.js) 应用程序时，有时需要在后端调用 Python 脚本来执行特定的任务，例如运行机器学习算法。Node.js 的 child_process 模块提供了 spawn 函数，允许我们创建子进程来执行这些外部脚本。

示例代码

以下是一个在 Node.js 的 Express 路由中，使用 child_process.spawn 调用 Python 脚本的示例：

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const express = require('express');
const { spawn } = require("child_process");
const app = express();
const port = 3000;

app.use(express.json()); // Middleware to parse JSON bodies

app.post('/run-python', async (req, res) => {
  try {
    const { data } = req.body; // Receive data from the request body
    const pythonProcess = spawn('python', ['path/to/your/model.py']); // Replace with the actual path to your Python script
    const buffers = [];

    // Collect data from stdout
    pythonProcess.stdout.on('data', (chunk) => {
      buffers.push(chunk);
    });

    // Handle errors from stderr
    pythonProcess.stderr.on('data', (data) => {
      console.error(`stderr: ${data}`);
      return res.status(500).json({ error: `Python script error: ${data}` });
    });

    pythonProcess.on('close', (code) => {
      if (code === 0) {
        try {
          const result = JSON.parse(Buffer.concat(buffers).toString());
          console.log('Python process exited with result:', result);
          res.status(200).json(result);
        } catch (error) {
          console.error('Error parsing JSON:', error);
          res.status(500).json({ error: 'Error parsing JSON from Python script' });
        }
      } else {
        console.error(`Python process exited with code ${code}`);
        res.status(500).json({ error: `Python script exited with code ${code}` });
      }
    });

    // Send data to the Python script via stdin
    pythonProcess.stdin.write(JSON.stringify(data));
    pythonProcess.stdin.end();

  } catch (error) {
    console.error('Error running python script:', error);
    res.status(500).json({ error: 'Failed to execute python script' });
  }
});

app.listen(port, () => {
  console.log(`Example app listening on port ${port}`);
});

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Python 脚本 (model.py) 示例:

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import json
import sys

# Read data from stdin
data = json.loads(sys.stdin.read())

# Process the data
result = {"message": "Data received and processed successfully!", "input": data}

# Return the result as JSON to stdout
print(json.dumps(result))
sys.stdout.flush()

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代码解释

引入模块: 首先，引入了 express 用于创建web服务器，以及 child_process 模块中的 spawn 函数。
创建路由: 创建了一个处理 POST 请求的路由 /run-python。
调用 Python 脚本: 使用 spawn('python', ['path/to/your/model.py']) 创建一个子进程来执行 Python 脚本。 请务必将 'path/to/your/model.py' 替换为 Python 脚本的实际路径。
数据传输:
- Node.js -> Python: 通过 pythonProcess.stdin.write(JSON.stringify(data)) 将 JSON 格式的数据传递给 Python 脚本。
- Python -> Node.js: Python 脚本将结果以 JSON 格式打印到标准输出 (stdout)，Node.js 通过 pythonProcess.stdout.on('data', ...) 监听并收集这些数据。
错误处理: 通过 pythonProcess.stderr.on('data', ...) 监听标准错误输出 (stderr)，可以捕获 Python 脚本中的错误信息。
结果处理: 当 Python 脚本执行完毕后，pythonProcess.on('close', ...) 事件会被触发。在这里，我们判断脚本的退出码是否为 0 (表示成功)，如果是，则将收集到的数据解析为 JSON，并将其作为响应返回给客户端。
JSON 解析: 确保在 Node.js 中使用 JSON.parse 解析从 Python 脚本返回的数据，并在 Python 脚本中使用 json.dumps 将数据序列化为 JSON 字符串。
数据刷新: 确保在Python脚本中使用sys.stdout.flush()，以便将数据立即发送到Node.js。

注意事项

文件路径: 最常见的问题是 Python 脚本的路径不正确。请确保提供的路径是绝对路径或相对于 Node.js 脚本的正确相对路径。建议使用绝对路径以避免混淆。
环境变量: 确保 Python 解释器在系统的 PATH 环境变量中。
数据格式: 确保 Node.js 和 Python 之间传递的数据格式一致。通常使用 JSON 格式进行数据交换。
错误处理: 务必处理子进程的 stderr 输出，以便捕获 Python 脚本中的错误信息。
异步操作: spawn 函数是异步的，所以需要使用 async/await 或 Promise 来处理异步操作。
数据量: 如果需要传递大量数据，可以考虑使用流 (streams) 来提高效率。