将Python代码打包成可调用SDK的四种方法小结(适用于移动端 App)_Python

引言

python 是一门功能强大、生态丰富的语言，广泛用于数据处理、机器学习和后端服务。然而，python 并不是原生的移动端开发语言（android 主要使用 java/kotlin，ios 主要使用 swift/objective-c）。如果希望在移动端 app（android 或 ios）中调用 python 代码，最好的方式是 将 python 代码打包成 sdk，然后通过 ffi（外部函数接口）或本地服务 让 app 访问它。

本文将介绍几种 python 代码打包成可调用 sdk 的方法，包括 pyinstaller、cython、pyoxidizer、kivy + buildozer、chaquopy、beeware 等，并提供详细的步骤。

1. 选择打包方式

不同的打包方式适用于不同的应用场景：

方法	适用场景	适用平台	主要优点	主要缺点
pyinstaller	桌面应用	windows, macos, linux	快速生成可执行文件	生成的文件较大，不适合移动端
cython	计算密集型模块	windows, macos, linux, android, ios	可加速 python 代码	需要额外的 c 语言开发
pyoxidizer	跨平台应用	windows, macos, linux	生成独立可执行文件	配置较复杂
kivy + buildozer	移动 app	android, ios	直接开发移动 app	ui 组件较少
chaquopy	在 android 运行 python 代码	android	适配原生 ui	仅支持 android
beeware	在 ios 运行 python 代码	ios, android	适配原生 ui	生态不成熟

如果你的目标是 将 python 代码打包成 sdk，供 android/ios app 调用，推荐以下方法：

cython + jni（android）
python 后端 + http api（通用方案）
chaquopy（仅 android）
beeware（仅 ios）

2. 方法一：使用 cython 生成动态链接库（适用于 android/ios）

2.1. 原理

cython 可以将 python 代码编译成 c 代码，并生成动态链接库（.so 或 .dll），然后可以在 android 或 ios 通过 jni（java native interface）或 ffi（foreign function interface）调用。

2.2. 步骤

（1）安装 cython

pip install cython

（2）编写 python 代码

假设我们有一个简单的 python 计算模块 math_utils.py：

def add(a: int, b: int) -> int:
    return a + b

（3）创建 math_utils.pyx

将代码改成 cython 代码（.pyx 文件）：

# math_utils.pyx
def add(int a, int b):
    return a + b

（4）编写 setup.py

from setuptools import setup
from cython.build import cythonize

setup(
    ext_modules=cythonize("math_utils.pyx", language_level="3"),
)

（5）编译成 .so（linux/android）或 .dylib（macos/ios）

python setup.py build_ext --inplace

这会生成 math_utils.cpython-38-x86_64-linux-gnu.so（linux）或 .dylib（macos）。

（6）在 java/kotlin 调用（android）

在 android 项目中加载 .so 文件：

system.loadlibrary("math_utils");

public class mathutils {
    public native int add(int a, int b);
}

3. 方法二：使用 http api（适用于 android/ios）

3.1. 原理

将 python 代码部署到服务器
让移动端 app 通过 http api 访问 python 服务

3.2. 步骤

（1）安装 fastapi

pip install fastapi uvicorn

（2）编写 fastapi 代码

from fastapi import fastapi

app = fastapi()

@app.get("/add")
def add(a: int, b: int):
    return {"result": a + b}

if __name__ == "__main__":
    import uvicorn
    uvicorn.run(app, host="0.0.0.0", port=8000)

（3）运行 api 服务器

uvicorn main:app --host 0.0.0.0 --port 8000

（4）在移动端 app 调用

在 android/ios 代码中请求 api：

url url = new url("http://server_ip:8000/add?a=3&b=4");
httpurlconnection conn = (httpurlconnection) url.openconnection();
conn.setrequestmethod("get");

4. 方法三：使用 chaquopy（适用于 android）

4.1. 原理

chaquopy 允许在 android 项目中直接运行 python 代码，并与 java 交互。

4.2. 步骤

（1）在 android 项目 build.gradle 中添加依赖

dependencies {
    implementation 'com.chaquo.python:gradle:12.0'
}

（2）在 pythonactivity.java 运行 python 代码

import com.chaquo.python.python;
import com.chaquo.python.android.androidplatform;

if (!python.isstarted()) {
    python.start(new androidplatform(this));
}

python py = python.getinstance();
pyobject obj = py.getmodule("script").callattr("add", 3, 5);
system.out.println(obj.tostring());

5. 方法四：使用 beeware（适用于 ios）

5.1. 原理

beeware 允许在 ios 上运行 python 代码，使用 rubicon-objc 进行 ios 交互。

5.2. 步骤

安装 beeware：

pip install briefcase

创建 ios 项目：

briefcase create ios

运行 ios 模拟器：

briefcase run ios

6. 总结

方案	适用平台	主要优点	主要缺点
cython + jni	android, ios	高性能，可本地调用	需编译 `.so`/`.dylib`，较复杂
http api	通用	易于扩展	需要网络连接
chaquopy	android	直接在 android 运行 python	仅支持 android
beeware	ios	直接在 ios 运行 python	生态不成熟