一般我們在java中運行其它類中的方法時，無論是靜態(tài)調(diào)用，還是動態(tài)調(diào)用，都是在當(dāng)前的進(jìn)程中執(zhí)行的，也就是說，只有一個java虛擬機實例在運行。而有的時候，我們需要通過java代碼啟動多個java子進(jìn)程。這樣做雖然占用了一些系統(tǒng)資源，但會使程序更加穩(wěn)定，因為新啟動的程序是在不同的虛擬機進(jìn)程中運行的，如果有一個進(jìn)程發(fā)生異常，并不影響其它的子進(jìn)程。
在Java中我們可以使用兩種方法來實現(xiàn)這種要求。最簡單的方法就是通過Runtime中的exec方法執(zhí)行java classname。如果執(zhí)行成功，這個方法返回一個Process對象，如果執(zhí)行失敗，將拋出一個IOException錯誤。下面讓我們來看一個簡單的例子。
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// Test1.java文件import java.io.*;public class Test{public static void main(String[] args){FileOutputStream fOut = new FileOutputStream("c://Test1.txt");fOut.close();System.out.println("被調(diào)用成功!");}}// Test_Exec.javapublic class Test_Exec{public static void main(String[] args){Runtime run = Runtime.getRuntime();Process p = run.exec("java test1");}} |
通過java Test_Exec運行程序后，發(fā)現(xiàn)在C盤多了個Test1.txt文件，但在控制臺中并未出現(xiàn)"被調(diào)用成功！"的輸出信息。因此可以斷定，Test已經(jīng)被執(zhí)行成功，但因為某種原因，Test的輸出信息未在Test_Exec的控制臺中輸出。這個原因也很簡單，因為使用exec建立的是Test_Exec 的子進(jìn)程，這個子進(jìn)程并沒有自己的控制臺，因此，它并不會輸出任何信息。
如果要輸出子進(jìn)程的輸出信息，可以通過Process中的getInputStream得到子進(jìn)程的輸出流（在子進(jìn)程中輸出，在父進(jìn)程中就是輸入），然后將子進(jìn)程中的輸出流從父進(jìn)程的控制臺輸出。具體的實現(xiàn)代碼如下如示：
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// Test_Exec_Out.javaimport java.io.*;public class Test_Exec_Out{public static void main(String[] args){Runtime run = Runtime.getRuntime();Process p = run.exec("java test1");BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(p.getInputStream());BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));String s;while ((s = br.readLine()) != null)System.out.println(s);}} |
從上面的代碼可以看出，在Test_Exec_Out.java中通過按行讀取子進(jìn)程的輸出信息，然后在Test_Exec_Out中按每行進(jìn)行輸出。上面討論的是如何得到子進(jìn)程的輸出信息。那么，除了輸出信息，還有輸入信息。既然子進(jìn)程沒有自己的控制臺，那么輸入信息也得由父進(jìn)程提供。我們可以通過 Process的getOutputStream方法來為子進(jìn)程提供輸入信息（即由父進(jìn)程向子進(jìn)程輸入信息，而不是由控制臺輸入信息）。我們可以看看如下的代碼：
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// Test2.java文件import java.io.*;public class Test{public static void main(String[] args){BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));System.out.println("由父進(jìn)程輸入的信息：" + br.readLine());}}// Test_Exec_In.javaimport java.io.*;public class Test_Exec_In{public static void main(String[] args){Runtime run = Runtime.getRuntime();Process p = run.exec("java test2");BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(p.getOutputStream()));bw.write("向子進(jìn)程輸出信息");bw.flush();bw.close(); // 必須得關(guān)閉流，否則無法向子進(jìn)程中輸入信息// System.in.read(); }} |
從以上代碼可以看出，Test1得到由Test_Exec_In發(fā)過來的信息，并將其輸出。當(dāng)你不加bw.flash()和bw.close()時，信息將無法到達(dá)子進(jìn)程，也就是說子進(jìn)程進(jìn)入阻塞狀態(tài)，但由于父進(jìn)程已經(jīng)退出了，因此，子進(jìn)程也跟著退出了。如果要證明這一點，可以在最后加上 System.in.read()，然后通過任務(wù)管理器（在windows下）查看java進(jìn)程，你會發(fā)現(xiàn)如果加上bw.flush()和 bw.close()，只有一個java進(jìn)程存在，如果去掉它們，就有兩個java進(jìn)程存在。這是因為，如果將信息傳給Test2，在得到信息后， Test2就退出了。在這里有一點需要說明一下，exec的執(zhí)行是異步的，并不會因為執(zhí)行的某個程序阻塞而停止執(zhí)行下面的代碼。因此，可以在運行 test2后，仍可以執(zhí)行下面的代碼。
exec方法經(jīng)過了多次的重載。上面使用的只是它的一種重載。它還可以將命令和參數(shù)分開，如exec("java.test2")可以寫成exec("java", "test2")。exec還可以通過指定的環(huán)境變量運行不同配置的java虛擬機。
除了使用Runtime的exec方法建立子進(jìn)程外，還可以通過ProcessBuilder建立子進(jìn)程。ProcessBuilder的使用方法如下：
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// Test_Exec_Out.javaimport java.io.*;public class Test_Exec_Out{public static void main(String[] args){ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("java", "test1");Process p = pb.start();… …}} |
在建立子進(jìn)程上，ProcessBuilder和Runtime類似，不同的ProcessBuilder使用start()方法啟動子進(jìn)程，而Runtime使用exec方法啟動子進(jìn)程。得到Process后，它們的操作就完全一樣的。
ProcessBuilder和Runtime一樣，也可設(shè)置可執(zhí)行文件的環(huán)境信息、工作目錄等。下面的例子描述了如何使用ProcessBuilder設(shè)置這些信息。
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ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("Command", "arg2", "arg2", ''');// 設(shè)置環(huán)境變量Map<String, String> env = pb.environment();env.put("key1", "value1");env.remove("key2");env.put("key2", env.get("key1") + "_test");pb.directory("../abcd"); // 設(shè)置工作目錄Process p = pb.start(); // 建立子進(jìn)程 |
進(jìn)程阻塞問題
由Process代表的進(jìn)程在某些平臺上有時候并不能很好的工作，特別是在對代表進(jìn)程的標(biāo)準(zhǔn)輸入流、輸出流和錯誤輸出進(jìn)行操作時，如果使用不慎，有可能導(dǎo)致進(jìn)程阻塞，甚至死鎖。
如果將以上事例中的從標(biāo)準(zhǔn)輸出重讀取信息的語句修改為從錯誤輸出流中讀取：
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stdout = new BufferedReader(new InputStreamReader(p.getErrorStream())); |
那么程序?qū)l(fā)生阻塞，不能執(zhí)行完成，而是hang在那里。
當(dāng)進(jìn)程啟動后，就會打開標(biāo)準(zhǔn)輸出流和錯誤輸出流準(zhǔn)備輸出，當(dāng)進(jìn)程結(jié)束時，就會關(guān)閉他們。在以上例子中，錯誤輸出流沒有數(shù)據(jù)要輸出，標(biāo)準(zhǔn)輸出流中有數(shù)據(jù)輸出。由于標(biāo)準(zhǔn)輸出流中的數(shù)據(jù)沒有被讀取，進(jìn)程就不會結(jié)束，錯誤輸出流也就不會被關(guān)閉，因此在調(diào)用readLine()方法時，整個程序就會被阻塞。為了解決這個問題，可以根據(jù)輸出的實際先后，先讀取標(biāo)準(zhǔn)輸出流，然后讀取錯誤輸出流。
但是，很多時候不能很明確的知道輸出的先后，特別是要操作標(biāo)準(zhǔn)輸入的時候，情況就會更為復(fù)雜。這時候可以采用線程來對標(biāo)準(zhǔn)輸出、錯誤輸出和標(biāo)準(zhǔn)輸入進(jìn)行分別處理，根據(jù)他們之間在業(yè)務(wù)邏輯上的關(guān)系決定讀取那個流或者寫入數(shù)據(jù)。
針對標(biāo)準(zhǔn)輸出流和錯誤輸出流所造成的問題，可以使用ProcessBuilder的redirectErrorStream()方法將他們合二為一，這時候只要讀取標(biāo)準(zhǔn)輸出的數(shù)據(jù)就可以了。
當(dāng)在程序中使用Process的waitFor()方法時，特別是在讀取之前調(diào)用waitFor()方法時，也有可能造成阻塞。可以用線程的方法來解決這個問題，也可以在讀取數(shù)據(jù)后，調(diào)用waitFor()方法等待程序結(jié)束。
總之，解決阻塞的方法在這里我介紹使用ProcessBuilder類，利用redirectErrorStream方法將標(biāo)準(zhǔn)輸出流和錯誤輸出流合二為一，在用start()方法啟動進(jìn)程后，先從標(biāo)準(zhǔn)輸出中讀取數(shù)據(jù)，然后調(diào)用waitFor()方法等待進(jìn)程結(jié)束。
如：
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import java.io.BufferedReader; import java.io.File; import java.io.InputStreamReader; import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Test3 { public static void main(String[] args) { try { List<String> list = new ArrayList<String>(); ProcessBuilder pb = null; Process p = null; String line = null; BufferedReader stdout = null; //list the files and directorys under C:\ list.add("CMD.EXE"); list.add("/C"); list.add("dir1"); pb = new ProcessBuilder(list); pb.directory(new File("C:\\")); //merge the error output with the standard output pb.redirectErrorStream(true); p = pb.start(); //read the standard output stdout = new BufferedReader(new InputStreamReader(p .getInputStream())); while ((line = stdout.readLine()) != null) { System.out.println(line); } int ret = p.waitFor(); System.out.println("the return code is " + ret); stdout.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } |
