java 使用Process调用exe程序 及 Process.waitFor() 死锁问题了解和解决

前言

最近在开发android的同时也在开发java ，碰到了需要使用java 程序调用exe的需求，这里我使用的 process 来调用的。该篇文章 读完需要8+分钟，文章类型为 小白入门类型，此处主要记录，方便以后学习补充… 如有不正确的地方还望海涵 及 指出….

文章参考
process参考

waitfor挂起解析

1. 使用process调用exe程序

ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("C:\\Debug\\TestRedis.exe", keyNmae);
pb.redirectErrorStream(true);
Process process = pb.start();
//可能导致进程阻塞，甚至死锁
int ret = process.waitFor();
System.out.println("return value:"+ret);
System.out.println(process.exitValue());
byte[] bytes = new byte[process.getInputStream().available()];
process.getInputStream().read(bytes);
System.out.println(new String(bytes));

// ProcessBuilder api 方法
public ProcessBuilder(String... command) {
        this.command = new ArrayList<>(command.length);
        for (String arg : command)
            this.command.add(arg);
    }

首先我们先使用 processBuilder 创建出该对象，该对象我这里暂时使用了第一个参数为 exe 文件的地址，第二个参数为传递参数，是我需要传给exe 的字符串。后边主要就是打印 输入流，获取exe 输出信息。其实到这里java 调用exe 就已经完 了，但是后续开发中遇到一种问题，就是程序莫名死锁，没有响应，于是使用debug 跟进代码，发现程序走到 waitfor 代码行的时候程序就出现了挂起的情况，于是google了一番，明白了其中的原因。

2. waitfor 问题描述分析

1.主进程中调用pb.start会创建一个子进程，用于执行shell /exe 脚本。子进程创建后会和主进程分别独立运行。
2. 因为主进程需要等待脚本执行完成，然后对脚本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。
3. 子进程执行过程就是不断的打印信息。主进程中可以通过Process.getInputStream和Process.getErrorStream获取并处理。
4. 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。
5. 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。

3. 死锁问题解决

基于上述分析，只要主进程在waitfor之前，能不断处理缓冲区中的数据就可以。因为，我们可以再waitfor之前，单独启两个额外的线程，分别用于处理InputStream和ErrorStream就可以

try {
            //获取进程的标准输入流
            final InputStream is1 = process.getInputStream();
            //获取进城的错误流
            final InputStream is2 = process.getErrorStream();
            //启动两个线程，一个线程负责读标准输出流，另一个负责读标准错误流
            new Thread() {
                public void run() {
                    BufferedReader br1 = new BufferedReader(new InputStreamReader(is1));
                    try {
                        String line1 = null;
                        while ((line1 = br1.readLine()) != null) {
                            if (line1 != null){}
                        }
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    finally{
                        try {
                            is1.close();
                        } catch (IOException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }.start();

            new Thread() {
                public void  run() {
                    BufferedReader br2 = new  BufferedReader(new  InputStreamReader(is2));
                    try {
                        String line2 = null ;
                        while ((line2 = br2.readLine()) !=  null ) {
                            if (line2 != null){}
                        }
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    finally{
                        try {
                            is2.close();
                        } catch (IOException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }.start();

            //可能导致进程阻塞，甚至死锁
            int ret = process.waitFor();
            System.out.println("return value:"+ret);
            System.out.println(process.exitValue());
            logger.info("event:{}", "RunExeForWindows",process.exitValue());
            byte[] bytes = new byte[process.getInputStream().available()];
            process.getInputStream().read(bytes);
            System.out.println(new String(bytes));
            logger.info("event:{}", "RunExeForWindows",new String(bytes));
        }catch (Exception ex){
            ex.printStackTrace();
            try{
                process.getErrorStream().close();
                process.getInputStream().close();
                process.getOutputStream().close();
            }
            catch(Exception ee){}
        }

如此便可以将 waitfor死锁问题避开，看完这个问题，总结一下，多看官方api注释….其实官方已经提示我们，如下 为 api注释

Causes the current thread to wait, if necessary, until the
     * process represented by this {@code Process} object has
     * terminated.  This method returns immediately if the subprocess
     * has already terminated.  If the subprocess has not yet
     * terminated, the calling thread will be blocked until the
     * subprocess exits.
@return the exit value of the subprocess represented by this
     *         {@code Process} object.  By convention, the value
     *         {@code 0} indicates normal termination.
     * @throws InterruptedException if the current thread is
     *         {@linkplain Thread#interrupt() interrupted} by another
     *         thread while it is waiting, then the wait is ended and
     *         an {@link InterruptedException} is thrown.

如果需要，导致当前线程等待，直到此{@code Process}对象表示的进程具有终止 如果子进程，此方法立即返回已经终止。 如果子进程还没有终止后，调用线程将被阻塞，直到子进程退出。

2018年7月3日 11:22:55

                                         -- 上海 大白