Java学习笔记调用外部程序

我不是女神ヾ 2022-06-18 04:24 189阅读 0赞

在Java中可以调用外部程序，这需要通过Process等类来实现。

## 创建进程 ##

先来介绍一下Process的创建，我们需要使用`ProcessBuilder`类。如果需要命令行参数的话，则传入多个参数。比方说下面我就创建了一个查看Java版本号的`ProcessBuilder`。

ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("java","-version");

`ProcessBuilder`还有一些成员方法，可以重定向输入输出流到文件、设置命令行参数等等。如果需要详细的使用方法可以参考[官方文档][Link 1]。

有了`ProcessBuilder`仅仅是第一步，我们还没有实际执行程序。为了执行程序，我们需要调用它的`start()`方法，这会启动进程并返回一个`Process`对象。如果需要`Process`的详细信息，请参考[Java官方文档][Java]。

Process process = pb.start();

这样的话，命令行对应的进程就会开始执行。我们可以调用`Process`的`exitValue()`方法获取进程是否成功返回（一般返回0为正常退出，记得C语言最后的`return 0`吗）。如果需要获取进程的输出，可以调用`getInputStream()`获取程序的输入流。需要注意进程的输入输出和我们Java程序的输入输出方向正好是相反的，所以如果我们想要向进程中传递参数，就需要调用它的`getOutputStream`获取输出流。

byte[] bytes = new byte[process.getInputStream().available()];
    process.getInputStream().read(bytes);
    System.out.println(new String(bytes));

## 进程的阻塞 ##

如果你实际执行上面的代码的话，很可能抛出`IllegalThreadStateException`。因为在我们获取程序输出的时候，很有可能当前进程并没有结束。那么获取结果就是不合法的操作。因此，为了安全的等待进程结束，我们需要调用`waitFor()`方法，阻塞当前线程，直到进程退出为止。

所以最后的代码类似这样。在进程启动之后，我们需要阻塞，直到它结束。然后获取返回值和输出结果。

ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("java","-version");
    Process process = pb.start();
    process.waitFor();
    System.out.println(process.exitValue());
    byte[] bytes = new byte[process.getInputStream().available()];
    process.getInputStream().read(bytes);
    System.out.println(new String(bytes));

## 输出流的处理 ##

上面的代码应该没有问题，而且实际执行的时候，返回值为0,。这说明我们确实成功地执行了`java -version`命令。但是，如果你实际执行的话，会发现程序也仅仅输出了返回值。那么我们期望的实际输出去哪儿了？

如果研究一下`ProcessBuilder`的文档的话，会发现有这么一个方法`redirectErrorStream(boolean)`，该方法的作用是将子进程的错误流重定向到标准输出流上。这样我们使用[Process.getInputStream()  
][Process.getInputStream_] 就可以获取到所有输出了。

所以最后的代码如下。

ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("java","-version");
    pb.redirectErrorStream(true);
    Process process = pb.start();
    process.waitFor();
    System.out.println(process.exitValue());
    byte[] bytes = new byte[process.getInputStream().available()];
    process.getInputStream().read(bytes);
    System.out.println(new String(bytes));

结果会显示当前安装的Java版本号信息。

0
    java version "1.8.0_121"
    Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_121-b13)
    Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.121-b13, mixed mode)

## 其他例子 ##

通过一番研究，我们得到了Java调用外部进程的模板例子。只需要简单替换一下命令行参数即可启动不同的程序。

### 记事本 ###

调用`notepad`就可以启动记事本了。由于我们调用了`process.waitFor()`，所以当记事本窗口关闭前，Java程序也不会关闭。同理，`calc`可以启动计算器，`explorer`可以启动资源管理器。

ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("notepad");
    pb.redirectErrorStream(true);
    Process process = pb.start();
    process.waitFor();
    System.out.println(process.exitValue());
    byte[] bytes = new byte[process.getInputStream().available()];
    process.getInputStream().read(bytes);
    System.out.println(new String(bytes));

### 查看当前Windows版本 ###

这个也很简单，只需要在命令提示符窗口中输入`ver`即可。但是我们不能直接将进程名写为`ver`。因为实际上没有这个程序，这只是命令提示符的功能而已。所以代码要修改一下，我们调用的进程实际上是`cmd`，参数是`ver`。

另外默认编码是UTF-8，而在中文操作系统下编码是GBK。所以会出现乱码。所以输出流的代码也需要修改，我们将它包装到`BufferedReader`中，`BufferedReader`有一个接受字符集参数的构造方法。而且`BufferedReader`在Java 8中还新增了一个`lines()`方法，返回所有输入行的`stream`，我们可以利用Java 8的流类库和lambda表达式方便的处理。

ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("cmd", "/c", "ver");
    pb.redirectErrorStream(true);
    Process process = pb.start();
    process.waitFor();
    System.out.println(process.exitValue());
    try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream(), "GBK"))) {
        String result = reader.lines()
                .collect(Collectors.joining("\n"));
        System.out.println(result);
    }

[Link 1]: http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/ProcessBuilder.html#ProcessBuilder
[Java]: http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Process.html
[Process.getInputStream_]: http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Process.html#getInputStream--