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使用Runtime 调用Process.waitfor导致的阻塞问题

作者:弦上的梦

这篇文章主要介绍了使用Runtime 调用Process.waitfor导致的阻塞问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教

1. 关于Runtime类的小知识

2. Runtime的几个重要的重载方法

方法名 作用
exec(String command); 在单独的进程中执行指定的字符串命令。
exec(String command, String[] envp) 在指定环境的单独进程中执行指定的字符串命令。
exec(String[] cmdarray, String[] envp, File dir) 在指定环境和工作目录的独立进程中执行指定的命令和变量
exec(String command, String[] envp, File dir) 在有指定环境和工作目录的独立进程中执行指定的字符串命令。

Runtime类的重要的方法还有很多,简单列举几个

3. Runtime的使用方式

错误的使用exitValue()

  public static void main(String[] args) throws IOException {
        String command = "ping www.baidu.com";
        Process process = Runtime.getRuntime().exec(command);
        int i = process.exitValue();
        System.out.println("字进程退出值:"+i);
    }

输出:

Exception in thread "main" java.lang.IllegalThreadStateException: process has not exited
at java.lang.ProcessImpl.exitValue(ProcessImpl.java:443)
at com.lirong.think.runtime.ProcessUtils.main(ProcessUtils.java:26)

原因:

exitValue()方法是非阻塞的,在调用这个方法时cmd命令并没有返回所以引起异常。阻塞形式的方法是waitFor,它会一直等待外部命令执行完毕,然后返回执行的结果。

修改后的版本:

  public static void main(String[] args) throws IOException {
        String command = "javac";
        Process process = Runtime.getRuntime().exec(command);
        process.waitFor();
        process.destroy();
        int i = process.exitValue();
        System.out.println("字进程退出值:"+i);
    }

此版本已然可以正常运行,但当主线程和子线程有很多交互的时候还是会出问题,会出现卡死的情况。

4. 卡死原因

5. 解决方案

不断的读取消耗缓冲区的数据,以至子进程不会挂起,下面是具体代码:

/**
 * @author lirong
 * @desc CMD命令测试
 * @date 2019/06/13 20:50
 */
@Slf4j
public class ProcessUtils {
    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        String command = "ping www.baidu.com";
        Process process = Runtime.getRuntime().exec(command);
        readStreamInfo(process.getInputStream(), process.getErrorStream());
        int exit = process.waitFor();
        process.destroy();
        if (exit == 0) {
            log.debug("子进程正常完成");
        } else {
            log.debug("子进程异常结束");
        }
    }
    /**
     * 读取RunTime.exec运行子进程的输入流 和 异常流
     * @param inputStreams 输入流
     */
    public static void readStreamInfo(InputStream... inputStreams){
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(inputStreams.length);
        for (InputStream in : inputStreams) {
            executorService.execute(new MyThread (in));
        }
        executorService.shutdown();
    }
}
/**
 * @author lirong
 * @desc
 * @date 2019/06/13 21:25
 */
@Slf4j
public class MyThread implements Runnable {
    private InputStream in;
    public MyThread(InputStream in){
        this.in = in;
    }
    @Override
    public void run() {
        try{
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(in, "GBK"));
            String line = null;
            while((line = br.readLine())!=null){
                log.debug(" inputStream: " + line);
            }
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                in.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

写到这里大家以为都结束了哇,并没有,哈哈哈,真实的生成环境总能给你带来很多神奇的问题,Runtime不仅可以直接调用CMD执行命令,还可以调用其他.exe程序执行命令。

所以纵使你读取了缓冲区的数据,你的程序依然可能会被卡死,因为有可能你的缓冲区根本就没有数据,而是你的.exe程序卡主了。嗯,所以为你以防万一,你还需要设置超时。

6. Runtime最优雅的调用方式

/**
 * @author lirong
 * @desc
 * @date 2019/06/13 20:50
 */
@Slf4j
public class ProcessUtils {
   /**
     * @param timeout 超时时长
     * @param fileDir 所运行程序路径
     * @param command 程序所要执行的命令
     * 运行一个外部命令,返回状态.若超过指定的超时时间,抛出TimeoutException
     */
    public static int executeProcess(final long timeout, File fileDir, final String[] command)
            throws IOException, InterruptedException, TimeoutException {
        Process process = Runtime.getRuntime().exec(command, null, fileDir);
        Worker worker = new Worker(process);
        worker.start();
        try {
            worker.join(timeout);
            if (worker.exit != null){
                return worker.exit;
            } else{
                throw new TimeoutException();
            }
        } catch (InterruptedException ex) {
            worker.interrupt();
            Thread.currentThread().interrupt();
            throw ex;
        }
        finally {
            process.destroy();
        }
    }
    
    private static class Worker extends Thread {
        private final Process process;
        private Integer exit;
        private Worker(Process process) {
            this.process = process;
        }
        @Override
        public void run() {
            InputStream errorStream = null;
            InputStream inputStream = null;
            try {
                errorStream = process.getErrorStream();
                inputStream = process.getInputStream();
                readStreamInfo(errorStream, inputStream);
                exit = process.waitFor();
                process.destroy();
                if (exit == 0) {
                    log.debug("子进程正常完成");
                } else {
                    log.debug("子进程异常结束");
                }
            } catch (InterruptedException ignore) {
                return;
            }
        }
    }
    /**
     * 读取RunTime.exec运行子进程的输入流 和 异常流
     * @param inputStreams 输入流
     */
    public static void readStreamInfo(InputStream... inputStreams){
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(inputStreams.length);
        for (InputStream in : inputStreams) {
            executorService.execute(new MyThread(in));
        }
        executorService.shutdown();
    }
}

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持脚本之家。

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