深入研究java.lang.ProcessBuilder类

一、概述
      ProcessBuilder类是J2SE 1.5在java.lang中新添加的一个新类，此类用于创建操作系统进程，它提供一种启动和管理进程（也就是应用程序）的方法。在J2SE 1.5之前，都是由Process类处来实现进程的控制管理。
      每个 ProcessBuilder 实例管理一个进程属性集。它的start() 方法利用这些属性创建一个新的 Process 实例。start() 方法可以从同一实例重复调用，以利用相同的或相关的属性创建新的子进程。 （我在《深入研究java.lang.Runtime类》中讲过，进程也可以由Runtime.exec()启动。）

 

每个进程生成器（即ProcessBuilder对象）管理这些进程属性：

命令 是一个字符串列表，它表示要调用的外部程序文件及其参数（如果有）。在此，表示有效的操作系统命令的字符串列表是依赖于系统的。例如，每一个总体变量，通常都要成为此列表中的元素，但有一些操作系统，希望程序能自己标记命令行字符串——在这种系统中，Java 实现可能需要命令确切地包含这两个元素。
环境 是从变量 到值 的依赖于系统的映射。初始值是当前进程环境的一个副本（请参阅 System.getenv()）。
工作目录。默认值是当前进程的当前工作目录，通常根据系统属性 user.dir 来命名。
redirectErrorStream 属性。最初，此属性为 false，意思是子进程的标准输出和错误输出被发送给两个独立的流，这些流可以通过 Process.getInputStream() 和 Process.getErrorStream() 方法来访问。如果将值设置为 true，标准错误将与标准输出合并。这使得关联错误消息和相应的输出变得更容易。在此情况下，合并的数据可从 Process.getInputStream() 返回的流读取，而从 Process.getErrorStream() 返回的流读取将直接到达文件尾。

 

      既然有Process类，那为什么还要发明个ProcessBuilder类呢？ProcessBuilder和Process两个类有什么区别呢？
原来，ProcessBuilder为进程提供了更多的控制，例如，可以设置当前工作目录，还可以改变环境参数。而Process的功能相对来说简单的多。
      ProcessBuilder是一个final类，有两个带参数的构造方法，你可以通过构造方法来直接创建ProcessBuilder的对象。而Process是一个抽象类，一般都通过Runtime.exec()和ProcessBuilder.start()来间接创建其实例。

 

注意：
      修改进程构建器的属性将影响后续由该对象的 start() 方法启动的进程，但从不会影响以前启动的进程或 Java 自身的进程。
      ProcessBuilder类不是同步的。如果多个线程同时访问一个 ProcessBuilder，而其中至少一个线程从结构上修改了其中一个属性，它必须 保持外部同步。

 

很容易启动一个使用默认工作目录和环境的新进程：

 Process p = new ProcessBuilder("myCommand", "myArg").start();

下面是一个利用修改过的工作目录和环境启动进程的例子：

 ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("myCommand", "myArg1", "myArg2");
 Map<String, String> env = pb.environment();
 env.put("VAR1", "myValue");
 env.remove("OTHERVAR");
 env.put("VAR2", env.get("VAR1") + "suffix");
 pb.directory("myDir");
 Process p = pb.start();
 要利用一组明确的环境变量启动进程，在添加环境变量之前，首先调用 Map.clear()。
 

二、API预览
    构造方法摘要
    ProcessBuilder(List<String> command)
      利用指定的操作系统程序和参数构造一个进程生成器。
    ProcessBuilder(String... command)
      利用指定的操作系统程序和参数构造一个进程生成器。

 

    方法摘要
    command()
      返回此进程生成器的操作系统程序和参数。
    command(List<String> command)
      设置此进程生成器的操作系统程序和参数。
    command(String... command)
      设置此进程生成器的操作系统程序和参数。
    directory()
      返回此进程生成器的工作目录。
    directory(File directory)
      设置此进程生成器的工作目录。
    environment()
      返回此进程生成器环境的字符串映射视图。
    redirectErrorStream()
      通知进程生成器是否合并标准错误和标准输出。
    redirectErrorStream(boolean redirectErrorStream)
      设置此进程生成器的 redirectErrorStream 属性。
    start()
      使用此进程生成器的属性启动一个新进程。

 

三、常见应用
      若要使用ProcessBuilder创建一个进程，只需要创建ProcessBuilder的一个实例，指定该进程的名称和所需参数。要执行此程序，调用该实例上的start()即可。下面上一个执行Windows记事本的例子。注意它将要编辑的文件名指定为一个参数。

class PBDemo {
         public static void main(String args[]) {
                 try {
                        ProcessBuilder proc = new ProcessBuilder( "notepad.exe", "testfile");
                        proc.start();
                } catch (Exception e) {
                        System.out.println( "Error executing notepad.");
                }
        }
}