Java中系统相关的类:System类、Runtime类

Java程序在不同操作系统上运行时，可能需要取得平台相关的属性，或者调用平台命令来完成特点功能。Java提供了System类和Runtime类来与程序的运行平台进行交互。

一、System类

System类代表当前Java程序的运行平台，程序不能创建System类的对象，System类提供了一些类变量和类方法，允许直接通过System类来调用这些类变量和类方法。

System类提供了代表标准输入、标准输出和错误输出的类变量，并提供一些静态方法用于访问环境变量、系统属性的方法，还提供了加载文件和动态链接库的方法。

注意：
加载文件和动态链接库主要对native方法有用，对于一些特殊的功能（如访问操作系统底层硬件设备等）Java程序无法实现，必须通过C语言来完成。此时需要使用C语言为Java方法提供实现。

下面程序通过System类来访问操作系统的环境变量和系统属性。

import java.io.FileOutputStream;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;

public class SystemTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //获取系统所有的环境变量
        Map env = System.getenv();
        for(String name : env.keySet())
        {
            System.out.println(name + "--->" + env.get(name));
        }
        //获取指定环境变量的值
        System.out.println(System.getenv("Java_HOME"));
        //获取所有系统属性
        Properties props = System.getProperties();
        //所有系统属性保存到props.txt文件中
        props.store(new FileOutputStream("props.txt"), "System Properties");
        //输出特定的系统属性
        System.out.println(System.getProperty("os.name"));
    }
}

上面程序通过调用System类的getenv()、getProperties()、getProperty()等方法来访问程序所在平台的环境变量和系统属性。

提示：
System类提供了通知系统进行垃圾回收的gc()方法，以及通知系统进行资源清理的runFinalization()方法。

System类还有两个获取系统当前时间的方法:currentTimeMillis()和nanoTime(),它们都返回一个long型整数。实际上它们都返回当前时间与UTC1970年1月1日午夜的时间差，前者以毫秒做单位，后者以纳秒为单位，但是必须指出的是，这两个方法返回的时间粒度取决于底层操作系统，可能所在的操作系统根本不支持毫秒、纳秒作为计时单位。例如：许多操作系统以几十毫秒为单位测量时间，currentTimeMillis()方法不可能返回精确的毫秒数；而nanoTime()方法很少用，因为大部分操作系统都不支持使用纳秒作为计时单位。

除此之外，System类的in、out、err分别代表系统的标准输入（通常是键盘）、标准输出（通常是显示器）和错误输出流，并提供了setIn()、setOut()、setErr()方法来改变系统的标准输入、标准输出和标准错误输出流。

System类还提供了一个identityHashCode(Object x)方法，该方法返回指定对象的精确hashCode值，也就是根据该对象的地址计算得到hashCode值。当某个类的hashCode值方法被重写了后，该类实例的hashCode()方法就不能唯一标识对象；但通过identityHashCode()方法返回的hashCode值，依然是根据该对象的地址计算得到的hashCode值。所以如果两个对象的IdentityHashCode相同，则这两个对象绝不对同一对象。

public class IdentityHashCodeTest {
    public static void main(String[] args) {
        //下面程序中s1和s2是两个不同的对象
        String s1 = new String("Hello");
        String s2 = new String("Hello");
        //String重写了hashCode()方法——改为根据字符串序列计算hashCode值
        //因为s1和s2字符序列相同，所以它们的hashCode值相同
        System.out.println(s1.hashCode() + "-----" + s2.hashCode());
        //s1和s2是不同的字符串对象，所以它们的identityHashCode值不同
        System.out.println(System.identityHashCode(s1) +
                "-----" + System.identityHashCode(s2));
        String s3 = "Java";
        String s4 = "Java";
        //s3和s4是相同的字符串对象，所以它们的identityHashCode值不同
        System.out.println(System.identityHashCode(s3) +
                "----=" + System.identityHashCode(s4)) ;
    }
}

通过identityHashCode(Object x)方法可以获得对象的identityHashCode值，这个特殊的identityHashCode值可以唯一确定地标识该对象。
因为identityHashCode()值是根据地址计算得到的，所以任意两个对象的IdentityHashCode值总是不相等的。

二、Runtime类

Runtime类代表Java程序的运行时环境，每个Java程序都有一个与之对应的Runtime实例，应用程序通过该对象与其运行时环境相连。应用程序不能创建自己的Runtime实例，但可以通过getRuntime()方法获取与之关联的Runtime对象。

与System类似的是，Runtime也提供了gc()和runFinalization方法通知系统进行垃圾回收清理系统资源，并提供了load(String fileName)和loadLibrary(String libname)方法加载从文件和动态链接库。

Runtime类代表系统运行时环境，也可以访问JVM的相关信息。如处理器数量、内存信息等。

public class RuntimeTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        //获取Java程序相关联的运行时对象
        Runtime rt =  Runtime.getRuntime();
        System.out.println("处理器数量:" + 
        rt.availableProcessors());
        System.out.println("空闲内存数:" + 
        rt.freeMemory());
        System.out.println("总内存数:" + 
        rt.totalMemory());
        System.out.println("可用最大内存数:" + 
        rt.maxMemory());
    }
}

Runtime类还有一个功能——直接单独启动一个进程来运行操作系统的命令。

public class ExecTest
{
    public static void main(String[] args)
    throws Exception
    {
        Runtime rt = Runtime.getRuntime();
        //记事本程序
        rt.extc("notepad.exe");
    }
}

上面程序中的粗体字代码将启动Windows系统里的“记事本”程序。