Java执行系统命令策略

通过Java执行系统命令，与cmd中或者终端上一样执行shell命令一样。

最典型的用法：

1、Runtime.getRuntime().exec()；会在给定的环境和工作目录下启动一个独立的进程运行外部命令。

2、new ProcessBuilder(cmdArray).start()；

从JDK1.5开始，官方提供并推荐使用ProcessBuilder类进行shell命令操作。

首先介绍Runtime类提供了如下方法：

public long totalMemory();//返回所有可用内存空间
public long maxMemory();//返回最大可用内存空间
public long freeMemory();//返回空余内存空间
public void gc();（如果内存东西过大）手动实现JVM的gc机制。
public Process exec（String command）throws IOException//执行外部命令
Runtime.getRuntime().availableProcessors();//返回jvm可用的处理器数量

Runtime常见的几个重写的参数方法：

public Process exec(String command) throws IOExceptionpublic Process exec(String cmdarray[]) throws IOExceptionpublic Process exec(String command, String[] envp) throws IOExceptionpublic Process exec(String command, String[] envp, File dir) throws IOExceptionpublic Process exec(String[] cmdarray, String[] envp) throws IOExceptionpublic Process exec(String[] cmdarray, String[] envp, File dir) throws IOException

对上面进行解释：

1、command：一个命令，可能包含参数和命令

2、envp：环境变量的设置；格式（name=value,name=null）,null表示子进程继承当前的运行时的环境。

3、dir：子进程工作目录，null表示继承当前进程的工作目录

4、cmdarray：包含多个命令的数组，可以是命令也可以是参数

简单实现：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;import org.junit.Test;public class Demo {@Testpublic void testName() throws Exception {// 调用命令Runtime runtime = Runtime.getRuntime();Process process = null;
try{process = runtime.exec("javac"); // 用法1:调用一个外部程序// process = runtime.exec("cmd /c dir"); // 用法2:调用一个指令(可包含参数)// process = runtime.exec("cmd /c test.bat", null, new File("D:\\test.test.bat")); // 用法3:调用一个.bat文件或者exe文件// 存放要输出的行数据String line = null;// 输出返回的报错信息System.out.println("=================ErrorStream===================");BufferedReader inErr = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getErrorStream()));while ((line = inErr.readLine()) != null) {System.out.println(line);}// 输出正常的返回信息System.out.println("=================InputStream===================");BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));while ((line = in.readLine()) != null) {System.out.println(line);}// 获取退出码int exitVal = process.waitFor(); // 等待进程运行结束//如果返回0表示执行成功，返回1表示在还行失败System.out.println("exitVal = " + exitVal);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}finally{if (process != null) {process.destroy();}}}
}

使用Process.waitFor()和Process.exitValue()的区别：

Process.waitFor()与Process.exitValue()同样会返回外部程序的执行结果，但是exitValue()会阻塞直到外部程序运行结束。

指令介绍：

cmd /c dir 是执行完dir命令后关闭命令窗口。
cmd /k dir 是执行完dir命令后不关闭命令窗口。
cmd /c start dir 会打开一个新窗口后执行dir指令，原窗口会关闭。
cmd /k start dir 会打开一个新窗口后执行dir指令，原窗口不会关闭。

Runtime.exec()不是一个命令行工具：相对于系统命令行工具，Runtime.exec(..)会更加局限并且不具备跨平台功能，命令行能接收的任意字符串，Runtime.exec(..)并不一定能接收。这个陷阱通常出现在Runtime.exec(String)这个接收单个字符串执行外部命令的方法中。造成这个混乱的原因之一在于Runtime.exec(String)将传递的字符串作为外部命令的参数，而命令行中可以区分一个字符串中的多个命令。

如何解决?

就是把jechoHTT类里面输出的内容，保存到test.txt

public class CommandLineExec {public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test.txt");Process pid = Runtime.getRuntime().exec("java Test$jechoHTT");new Thread(new OutputHandlerRunnable(pid.getInputStream(), fos)).start();new Thread(new OutputHandlerRunnable(pid.getErrorStream())).start();int exitValue = pid.waitFor();System.out.println("Process exitValue: " + exitValue);fos.flush();fos.close();}private static class OutputHandlerRunnable implements Runnable {private InputStream in;private OutputStream os;public OutputHandlerRunnable(InputStream in) {this.in = in;}// add redirectpublic OutputHandlerRunnable(InputStream in, OutputStream redirect) {this(in);this.os = redirect;}@Overridepublic void run() {try (BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(this.in))) {PrintWriter pw = null;if (this.os != null) {pw = new PrintWriter(this.os);}String line = null;while ((line = bufr.readLine()) != null) {System.out.println(line);if (pw != null) {// redirectpw.println(line);}}if (pw != null) {pw.flush();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}private static class jechoHTT {public static void main(String[] args) {System.out.println("Hello World！！！");}}
}

我们在介绍一下ProcessBuilder这个方法执行外部命令：

优点：配置环境变量时更优雅、对当前目录的控制也更合理、错误流重定向特别方便、进程控制更简洁。

ProcessBuilder基本方法介绍：

    构造方法摘要ProcessBuilder(List<String> command)利用指定的操作系统程序和参数构造一个进程生成器。ProcessBuilder(String... command)利用指定的操作系统程序和参数构造一个进程生成器。方法摘要command()返回此进程生成器的操作系统程序和参数。command(List<String> command)设置此进程生成器的操作系统程序和参数。command(String... command)设置此进程生成器的操作系统程序和参数。directory()返回此进程生成器的工作目录。directory(File directory)设置此进程生成器的工作目录。environment()返回此进程生成器环境的字符串映射视图。redirectErrorStream()通知进程生成器是否合并标准错误和标准输出。redirectErrorStream(boolean redirectErrorStream)设置此进程生成器的 redirectErrorStream 属性。start()使用此进程生成器的属性启动一个新进程。

基本用法：

public class ProcessTool {public static void main(String[] args) throws IOException {execWindowCmd();}public static void execWindowCmd() throws IOException {ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder();// 命令Map<String, String> env = pb.environment();// 独立环境变量System.out.println(env);// 打印环境变量env.put("MY_NAME", "KING");// 添加环境变量key-valuepb.redirectErrorStream(true);// 重定向错误输出流到正常输出流try {pb.directory(new File("d://test1"));// 设置目录test1pb.command("cmd", "/c", "dir");// 执行命令Process process1;process1 = pb.start();// 启动进程BufferedReader br1;br1 = new BufferedReader(new InputStreamReader(process1.getInputStream(), "gbk"));String line1 = null;while ((line1 = br1.readLine()) != null) {System.out.println(line1);}pb.directory(new File("d://test2"));// 设置目录test2pb.command("cmd", "/c", "dir", ">>", "test1.log");// 执行命令,把结果输出到test1.logProcess process2 = pb.start();// 启动进程BufferedReader br2 = new BufferedReader(new InputStreamReader(process2.getInputStream(), "gbk"));String line2 = null;while ((line2 = br2.readLine()) != null) {//因为结果输出到了文件,所以本处无信息返回System.out.println(line2);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();throw e;}}
}

ProcessBuilder和Process的区别：

1、ProcessBuilder为进程提供了更多的控制，而Process的功能相对来说简单的多

2、ProcessBuilder是一个final类，有两个带参数的构造方法，你可以通过构造方法来直接创建ProcessBuilder的对象。而Process是一个抽象类，一般都通过Runtime.exec()和ProcessBuilder.start()来间接创建其实例。

ProcessBuilder的api：

内部类

方法	描述
`static class ProcessBuilder.Redirect`	表示子进程的输入源或者输出的目的

构造器

方法	描述
`ProcessBuilder`(`String... command)`	使用操作系统程序和参数创建一个进程生成器
`ProcessBuilder`(`List<String> command)`	使用操作系统程序和参数创建一个进程生成器

方法

取出或设置程序和参数的方法

方法	描述
`List<String> command()`	返回操作系统程序和该程序的参数。
`ProcessBuilder command(List<String> command)`	设置这个进程生成器的操作系统程序和参数。
`ProcessBuilder command(String... command)`	置这个进程生成器的操作系统程序和参数。

取出或设置工作目录的方法

方法	描述
`File directory()`	返回此进程生成器的工作目录。
`ProcessBuilder directory(File directory)`	设置进程生成器的工作目录。

设置标准 IO 的方法

方法	描述
`ProcessBuilder redirectOutput(File file)`	使用文件作为标准输出
`ProcessBuilder redirectOutput(ProcessBuilder.Redirect destination)`	使用 `Redirect` 对象作为标准输出
`ProcessBuilder redirectInput(File file)`	重定向标准输入到文件中
`ProcessBuilder redirectInput(ProcessBuilder.Redirect source)`	重定向标准输入
`ProcessBuilder redirectError(File file)`	将标出错误输出设置到文件中
`ProcessBuilder redirectError(ProcessBuilder.Redirect destination)`	设置标准错误输出的目标

取出标准 IO 的方法

方法	描述
`ProcessBuilder.Redirect redirectInput()`	返回表示`标准输入`的 Redirect 实例
`ProcessBuilder.Redirect redirectError()`	返回表示`标准错误输出`的 Redirect 实例
`ProcessBuilder.Redirect redirectOutput()`	返回表示`标出输出`的目标的 Redirect 实例

合并标准输出相关的方法

方法	描述
`ProcessBuilder inheritIO()`	子进程和父进程使用相同的标准输入，标准输出，标准错误输出
`ProcessBuilder redirectErrorStream(boolean redirectErrorStream)`	设置 `redirectErrorStream` 属性
`boolean redirectErrorStream()`	判断进程生成器是否合并了标准错误输出和标准输出。

其他方法

方法	描述
`Map<String,String> environment()`	返回保存进程生成器的环境变量的 `Map` 集合

启动进程方法

方法	描述
`Process start()`	使用进程生成器中设置的属性启动新一个新的进程

Process 类 API 整理

杀死子进程

方法	描述
`abstract void destroy()`	杀死子流程
`Process destroyForcibly()`	杀死子流程

获取子进程的 IO

方法	描述
`abstract InputStream getErrorStream()`	返回连接到子进程的错误输出的输入流
`abstract InputStream getInputStream()`	返回连接到子进程的正常输出的输入流.
`abstract OutputStream getOutputStream()`	返回连接到子进程的正常输入的输出流

其他方法

方法	描述
`abstract int exitValue()`	返回子进程的退出值
`boolean isAlive()`	测试子流程是否有效

等待子进程

方法	描述
`abstract int waitFor()`	使当前线程等待 `Process` 对象表示的进程终止
`boolean waitFor(long timeout, TimeUnit unit)`	使当前线程在必要时等待，直到此 `Process` 对象代表的子进程终止或经过指定的等待时间为止。

以上内容均来自网上参考整理。

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