Java的多進程運行模式分析

一般我們在java中運行其它類中的方法時，無論是靜態調用，還是動態調用，都是在當前的進程中執行的，也就是說，只有一個java虛擬機實例在運行。而有的時候，我們需要通過java代碼啟動多個java子進程。這樣做雖然占用了一些系統資源，但會使程序更加穩定，因為新啟動的程序是在不同的虛擬機進程中運行的，如果有一個進程發生異常，并不影響其它的子進程。

　　在Java中我們可以使用兩種方法來實現這種要求。最簡單的方法就是通過 Runtime中的exec方法執行java classname。如果執行成功，這個方法返回一個Process對象，如果執行失敗，將拋出一個IOException錯誤。下面讓我們來看一個簡單的例子。

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// Test1.java文件 import java.io.*; public class Test { 　public static void main(String[] args) 　{ 　　FileOutputStream fOut = new FileOutputStream("c:\\Test1.txt"); 　　fOut.close(); 　　System.out.println("被調用成功!"); 　} } // Test_Exec.java public class Test_Exec { 　public static void main(String[] args) 　{ 　　Runtime run = Runtime.getRuntime(); 　　Process p = run.exec("java test1"); 　} }

　　通過java Test_Exec運行程序后，發現在C盤多了個Test1.txt文件，但在控制臺中并未出現"被調用成功！"的輸出信息。因此可以斷定，Test已經被執行成功，但因為某種原因，Test的輸出信息未在Test_Exec的控制臺中輸出。這個原因也很簡單，因為使用exec建立的是Test_Exec 的子進程，這個子進程并沒有自己的控制臺，因此，它并不會輸出任何信息。

　　如果要輸出子進程的輸出信息，可以通過Process中的getInputStream得到子進程的輸出流（在子進程中輸出，在父進程中就是輸入），然后將子進程中的輸出流從父進程的控制臺輸出。具體的實現代碼如下如示：

// Test_Exec_Out.java import java.io.*; public class Test_Exec_Out { 　public static void main(String[] args) 　{ 　　Runtime run = Runtime.getRuntime(); 　　Process p = run.exec("java test1"); 　　BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(p.getInputStream()); 　　BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(in)); 　　String s; 　　while ((s = br.readLine()) != null) 　　　System.out.println(s); 　} }

　　從上面的代碼可以看出，在Test_Exec_Out.java中通過按行讀取子進程的輸出信息，然后在Test_Exec_Out中按每行進行輸出。上面討論的是如何得到子進程的輸出信息。那么，除了輸出信息，還有輸入信息。既然子進程沒有自己的控制臺，那么輸入信息也得由父進程提供。我們可以通過 Process的getOutputStream方法來為子進程提供輸入信息（即由父進程向子進程輸入信息，而不是由控制臺輸入信息）。我們可以看看如下的代碼：

// Test2.java文件 import java.io.*; public class Test { 　public static void main(String[] args) 　{ 　　BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); 　　System.out.println("由父進程輸入的信息：" + br.readLine()); 　} } // Test_Exec_In.java import java.io.*; public class Test_Exec_In { 　public static void main(String[] args) 　{ 　　Runtime run = Runtime.getRuntime(); 　　Process p = run.exec("java test2"); 　　BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(p.getOutputStream())); 　　bw.write("向子進程輸出信息"); 　　bw.flush(); 　　bw.close(); // 必須得關閉流，否則無法向子進程中輸入信息 　　// System.in.read(); 　} }

　　從以上代碼可以看出，Test1得到由Test_Exec_In發過來的信息，并將其輸出。當你不加bw.flash()和bw.close()時，信息將無法到達子進程，也就是說子進程進入阻塞狀態，但由于父進程已經退出了，因此，子進程也跟著退出了。如果要證明這一點，可以在最后加上 System.in.read()，然后通過任務管理器（在windows下）查看java進程，你會發現如果加上bw.flush()和 bw.close()，只有一個java進程存在，如果去掉它們，就有兩個java進程存在。這是因為，如果將信息傳給Test2，在得到信息后， Test2就退出了。在這里有一點需要說明一下，exec的執行是異步的，并不會因為執行的某個程序阻塞而停止執行下面的代碼。因此，可以在運行 test2后，仍可以執行下面的代碼。
exec方法經過了多次的重載。上面使用的只是它的一種重載。它還可以將命令和參數分開，如exec("java.test2")可以寫成exec("java", "test2")。exec還可以通過指定的環境變量運行不同配置的java虛擬機。

　　除了使用Runtime的exec方法建立子進程外，還可以通過ProcessBuilder建立子進程。ProcessBuilder的使用方法如下：

// Test_Exec_Out.java import java.io.*; public class Test_Exec_Out { 　public static void main(String[] args) 　{ 　　ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("java", "test1"); 　　Process p = pb.start(); 　　… … 　} }

　　在建立子進程上，ProcessBuilder和Runtime類似，不同的ProcessBuilder使用start()方法啟動子進程，而Runtime使用exec方法啟動子進程。得到Process后，它們的操作就完全一樣的。

　　ProcessBuilder和Runtime一樣，也可設置可執行文件的環境信息、工作目錄等。下面的例子描述了如何使用ProcessBuilder設置這些信息。

ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("Command", "arg2", "arg2", '''); // 設置環境變量 Map<String, String> env = pb.environment(); env.put("key1", "value1"); env.remove("key2"); env.put("key2", env.get("key1") + "_test"); pb.directory("..\abcd"); // 設置工作目錄 Process p = pb.start(); // 建立子進程

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