Runtime.exec() 的陷阱
原文地址：http://www.javaworld.com/javaworld/jw-12-2000/jw-1229-traps.html?page=4
作为Java语言的一部分。java.lang包被隐藏的导入到每一个Java程序。这个包的表面陷阱，经常影响到大多数程序员。这个月，我将讨论运行时exec()方法时的潜伏陷阱。
陷阱4:当运行exec()不会java.lang.Runtime类，突出了静态方法calledgetRuntime(),，它会检索当前的Java运行时环境。这是唯一的方法来获取Runtime对象的引用。获取该引用，您通过可以调用Runtime类的exec()方法运行外部程序。开发人员经常调用这个方法来启动浏览器显示一个HTML帮助页面。
exec()有四个重载:
import java.util.*;import java.io.*;public class BadExecJavac2{ public static void main(String args[]) { try { Runtime rt = Runtime.getRuntime(); Process proc = rt.exec("javac"); int exitVal = proc.waitFor(); System.out.println("Process exitValue: " + exitVal); } catch (Throwable t) { t.printStackTrace(); } }}不幸的是,一个运行的BadExecJavac2不产生任何输出。程序挂起、一直未完成。为什么javac进程一直没有完成?
为什么 Runtime.exec() 挂起
JDK的Javadoc文档提供了这个问题的答案:
因为一些本机平台只提供有限的缓冲区大小为标准输入和输出流,未能及时写输入流或读取输出流的子流程可能会导致子流程阻止,甚至死锁。
这只是程序员不阅读文档的一个案例。隐含常听到的建议:读好手册(RTFM)?答案是部分是的。在这种情况下,阅读Javadoc将让你停在半途;它解释说,你需要处理流到你的外部过程,但是它没有告诉你怎样做。
这个问题,原因明显是大量程序员的问题和误解这个API有关信息:尽管运行exec()和流程API看起来非常简单,那简单是欺骗,因为简单,或者说是明显,使用的API是容易出错。这里给API设计师的建议是，为简单的操作保留简单的API。容易产生复杂性操作和具有特定平台依赖性应该准确反映问题域。有可能某个抽象进行的太深。这个JConfig库提供了一个示例的一个更完整的API来处理文件和流程操作(请参阅下面的Resources参考资料以获得更多信息)。
现在,让我们遵循JDK文档和处理输出的javac过程。当您运行javac不带任何参数,它产生一组使用语句,描述了如何运行这个程序及其意义的所有可用的程序的选项。了解这些信息会到stderr（标准错误）流,您可以很容易地编写一个程序,在等待进程退出前检测这个输出流。
清单4.3完成这个任务。虽然这种方法可以运行,但这不是一个好的通用解决方案。因此,清单4.3的程序被命名为MediocreExecJavac;它只提供了一个平庸的解决方案。一个更好的解决方案将不输出或者清空标准错误流和标准输出流。最好的解决方案将清空这些流(我之后将证明)。
清单 4.3 MediocreExecJavac.java
import java.util.*;import java.io.*;public class MediocreExecJavac{ public static void main(String args[]) { try { Runtime rt = Runtime.getRuntime(); Process proc = rt.exec("javac"); InputStream stderr = proc.getErrorStream(); InputStreamReader isr = new InputStreamReader(stderr); BufferedReader br = new BufferedReader(isr); String line = null; System.out.println("<ERROR>"); while ( (line = br.readLine()) != null) System.out.println(line); System.out.println("</ERROR>"); int exitVal = proc.waitFor(); System.out.println("Process exitValue: " + exitVal); } catch (Throwable t) { t.printStackTrace(); } }}运行
MediocreExecJava产生：E:\classes\com\javaworld\jpitfalls\article2>java MediocreExecJavac<ERROR>Usage: javac <options> <source files>where <options> includes: -g Generate all debugging info -g:none Generate no debugging info -g:{lines,vars,source} Generate only some debugging info -O Optimize; may hinder debugging or enlarge class files -nowarn Generate no warnings -verbose Output messages about what the compiler is doing -deprecation Output source locations where deprecated APIs are used -classpath <path> Specify where to find user class files -sourcepath <path> Specify where to find input source files -bootclasspath <path> Override location of bootstrap class files -extdirs <dirs> Override location of installed extensions -d <directory> Specify where to place generated class files -encoding <encoding> Specify character encoding used by source files -target <release> Generate class files for specific VM version</ERROR>Process exitValue: 2 所以,MediocreExecJavac运行产生一个退出值2。通常,一个退出值0表示成功，任何非零值表示一个错误。这些退出值的含义取决于特定的操作系统。一个Win32错误值为2是一个“未找到文件”错误。这是有道理的,因为javac期望我们遵循的程序源代码文件进行编译。
假设一个命令是一个可执行程序
在Windows操作系统,许多新程序员运行exec()，当试图使用它来完成为非执行命令，像dir和复制，他们就掉进了运行exec()的第三陷阱。清单4.4展示的正是这种情况:
清单 4.4 BadExecWinDir.java
import java.util.*;import java.io.*;public class BadExecWinDir{ public static void main(String args[]) { try { Runtime rt = Runtime.getRuntime(); Process proc = rt.exec("dir"); InputStream stdin = proc.getInputStream(); InputStreamReader isr = new InputStreamReader(stdin); BufferedReader br = new BufferedReader(isr); String line = null; System.out.println("<OUTPUT>"); while ( (line = br.readLine()) != null) System.out.println(line); System.out.println("</OUTPUT>"); int exitVal = proc.waitFor(); System.out.println("Process exitValue: " + exitVal); } catch (Throwable t) { t.printStackTrace(); } }}运行
BadExecWinDir输出：
import java.util.*;import java.io.*;class StreamGobbler extends Thread{ InputStream is; String type; StreamGobbler(InputStream is, String type) { this.is = is; this.type = type; } public void run() { try { InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is); BufferedReader br = new BufferedReader(isr); String line=null; while ( (line = br.readLine()) != null) System.out.println(type + ">" + line); } catch (IOException ioe) { ioe.printStackTrace(); } }}public class GoodWindowsExec{ public static void main(String args[]) { if (args.length < 1) { System.out.println("USAGE: java GoodWindowsExec <cmd>"); System.exit(1); } try { String osName = System.getProperty("os.name" ); String[] cmd = new String[3]; if( osName.equals( "Windows NT" ) ) { cmd[0] = "cmd.exe" ; cmd[1] = "/C" ; cmd[2] = args[0]; } else if( osName.equals( "Windows 95" ) ) { cmd[0] = "command.com" ; cmd[1] = "/C" ; cmd[2] = args[0]; } Runtime rt = Runtime.getRuntime(); System.out.println("Execing " + cmd[0] + " " + cmd[1] + " " + cmd[2]); Process proc = rt.exec(cmd); // any error message? StreamGobbler errorGobbler = new StreamGobbler(proc.getErrorStream(), "ERROR"); // any output? StreamGobbler outputGobbler = new StreamGobbler(proc.getInputStream(), "OUTPUT"); // kick them off errorGobbler.start(); outputGobbler.start(); // any error??? int exitVal = proc.waitFor(); System.out.println("ExitValue: " + exitVal); } catch (Throwable t) { t.printStackTrace(); } }}使用dir命令，运行GoodWindowsExec产生:
E:\classes\com\javaworld\jpitfalls\article2>java TestExec "e:\program files\netscape\program\netscape.exe e:\java\docs\index.html"ExitValue: 0
ok!网景浏览器的打开,然后装入Java帮助文档。
一个额外的改进包括一个命令行开关，使TestExec接受从标准输入的输入流。然后您将使用Process.getOutputStream()方法通过输入派生外部程序。
总之,遵循这些法则,以避免的陷阱在运行时执行():
你不能从外部过程获得一个退出状态，直到它已经退出
你必须从你外部程序立即处理输入、输出和错误流
您必须使用运行时exec()来执行程序
你不能使用运行时执行()就像一个命令行