使用Runtime 调用Process.waitfor导致的阻塞问题

使用Runtime 调用Process.waitfor导致的阻塞问题

目录1. 关于Runtime类的小知识2. Runtime的几个重要的重载方法3. Runtime的使用方式4. 卡死原因5. 解决方案6. Runtime最优雅的调用方式

1. 关于Runtime类的小知识

Runtime.getRuntime()可以取得当前JVM的运行时环境，这也是在java中唯一一个得到运行时环境的方法

Runtime中的exit方法是退出JVM

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

exit(int status)：终止当前正在运行的 Java 虚拟机

freeMemory()：返回 Java 虚拟机中的空闲内存量。

load(String filename)： 加载作为动态库的指定文件名。

loadLibrary(String libname)： 加载具有指定库名的动态库。

3. Runtime的使用方式

错误的使用exitValue()

public static void main(String[] args) throws IOException {

String command = "ping 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IZmaPH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

主进程中调用Runtime.exec会创建一个子进程，用于执行cmd命令。子进程创建后会和主进程分别独立运行。

因为主进程需要等待脚本执行完成，然后对命令返回值或输出进行处理，所以这里主进程调用Process.waitfor等待子进程完成。

运行此cmd命令可以知道：子进程执行过程就是打印信息。主进程中可以通过Process.getInputStream和Process.getErrorStream获取并处理。

这时候子进程不断向主进程发生数据，而主进程调用Process.waitfor后已挂起。当前子进程和主进程之间的缓冲区塞满后，子进程不能继续写数据，然后也会挂起。

这样子进程等待主进程读取数据，主进程等待子进程结束，两个进程相互等待，最终导致死锁。

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 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;

}

}

}

IZmaPH /**

* 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();

}

}

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