深入研究java.lang.ProcessBuilder类

浏览数：26 / 时间：2015年06月08日

深入研究java.lang.ProcessBuilder类

一、概述

ProcessBuilder类是J2SE 1.5在java.lang中新添加的一个新类，此类用于创建操作系统进程，它提供一种启动和管理进程（也就是应用程序）的方法。在J2SE 1.5之前，都是由Process类处来实现进程的控制管理。每个 ProcessBuilder 实例管理一个进程属性集。它的start() 方法利用这些属性创建一个新的 Process 实例。start() 方法可以从同一实例重复调用，以利用相同的或相关的属性创建新的子进程。（我在《深入研究java.lang.Runtime类》中讲过，进程也可以由Runtime.exec()启动。）

每个进程生成器（即ProcessBuilder对象）管理这些进程属性：

命令是一个字符串列表，它表示要调用的外部程序文件及其参数（如果有）。在此，表示有效的操作系统命令的字符串列表是依赖于系统的。

例如，每一个总体变量，通常都要成为此列表中的元素，但有一些操作系统，希望程序能自己标记命令行字符串——在这种系统中，Java 实现可能需要命令确切地包含这两个元素。

环境是从变量到值的依赖于系统的映射。初始值是当前进程环境的一个副本（请参阅 System.getenv()）。

工作目录。默认值是当前进程的当前工作目录，通常根据系统属性 user.dir 来命名。

redirectErrorStream 属性。最初，此属性为 false，意思是子进程的标准输出和错误输出被发送给两个独立的流，这些流可以通过 Process.getInputStream() 和 Process.getErrorStream() 方法来访问。如果将值设置为 true，标准错误将与标准输出合并。这使得关联错误消息和相应的输出变得更容易。在此情况下，合并的数据可从 Process.getInputStream() 返回的流读取，而从 Process.getErrorStream() 返回的流读取将直接到达文件尾。

既然有Process类，那为什么还要发明个ProcessBuilder类呢？ProcessBuilder和Process两个类有什么区别呢？

原来，ProcessBuilder为进程提供了更多的控制，例如，可以设置当前工作目录，还可以改变环境参数。而Process的功能相对来说简单的多。
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。

注意：
修改进程构建器的属性将影响后续由该对象的 start() 方法启动的进程，但从不会影响以前启动的进程或 Java 自身的进程。
ProcessBuilder类不是同步的。如果多个线程同时访问一个 ProcessBuilder，而其中至少一个线程从结构上修改了其中一个属性，它必须保持外部同步。

从上所述,我们很容易启动一个使用默认工作目录和环境的新进程：

 Process p = new ProcessBuilder("myCommand", "myArg").start();

下面是一个利用修改过的工作目录和环境启动进程的例子：

 ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("myCommand", "myArg1", "myArg2");
 Map<String, String> env = pb.environment();
 env.put("VAR1", "myValue");
 env.remove("OTHERVAR");
 env.put("VAR2", env.get("VAR1") + "suffix");
 pb.directory("myDir");
 Process p = pb.start();

要利用一组明确的环境变量启动进程，在添加环境变量之前，首先调用 Map.clear()。

二、API预览

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。

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。

三、常见应用
若要使用ProcessBuilder创建一个进程，只需要创建ProcessBuilder的一个实例，指定该进程的名称和所需参数。要执行此程序，调用该实例上的start()即可。下面上一个执行Windows记事本的例子。注意它将要编辑的文件名指定为一个参数。

class PBDemo { 
public static void main(String args[]) { 
try { 
                        ProcessBuilder proc = new ProcessBuilder("notepad.exe", "testfile"); 
                        proc.start(); 
                } catch (Exception e) { 
                        System.out.println("Error executing notepad."); 
                } 
        } 
}

其他demo

/** 获取Windows系统下的网卡的MAC地址 */
    public static List<String> getPhysicalAddress() {
        Process p = null;
        List<String> address = new ArrayList<String>(); // 物理网卡列表
        try {
            p = new ProcessBuilder("ipconfig", "/all").start(); // 执行ipconfig/all命令
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return address;
        }
        byte[] b = new byte[1024];
        int readbytes = -1;
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        // 读取进程输出值
        // 在JAVA IO中,输入输出是针对JVM而言,读写是针对外部数据源而言
        InputStream in = p.getInputStream();
        try {
            while ((readbytes = in.read(b)) != -1) {
                sb.append(new String(b, 0, readbytes, "gbk"));
            }
        } catch (IOException e1) {
            e1.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                in.close();
            } catch (IOException e2) {
                e2.printStackTrace();
            }
        }
        // 以下是分析输出值,得到物理网卡
        String rtValue = sb.toString();
        int i = rtValue.indexOf("Physical Address. . . . . . . . . :");
        while (i > 0) {
            rtValue = rtValue.substring(i
                    + "Physical Address. . . . . . . . . :".length());
            address.add(rtValue.substring(1, 18));
            i = rtValue.indexOf("Physical Address. . . . . . . . . :");
        }
        return address;
    }

demo2

public static void p1() {
        try {
            List<String> cmd = new LinkedList<String>();
            cmd.add("java");
            cmd.add("-version");
            ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder(cmd);
            pb.redirectErrorStream(true);
            Process p = pb.start();
            // 取得命令结果的输出流
            InputStream fis = p.getInputStream();
            // 用一个读输出流类去读
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);
            // 用缓冲器读行
            BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
            String line = null;
            // 直到读完为止
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.print(e.toString());
        }
    }