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如何在 Java 中运行 shell 命令-Java快速入门教程

jack.yang

发布于 2025-04-05 12:02:06

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1. 概述

在本文中，我们将学习如何从 Java 应用程序执行 shell 命令。

首先，我们将使用 .exec（）方法，其由运行时类提供。然后，我们将了解ProcessBuilder，它更易于定制。

2. 操作系统依赖性

命令行管理程序命令依赖于操作系统，因为它们的行为因系统而异。因此，在我们创建任何进程来运行我们的 shell 命令之前，我们需要了解运行 JVM 的操作系统。

此外，在Windows上，shell通常被称为cmd.exe。相反，在Linux和macOS上，shell命令使用/bin/sh运行。为了在这些不同的机器上兼容，我们可以以编程方式来处理：如果在Windows机器上附加cmd.exe，否则附加/bin/sh。例如，我们可以通过从System类中读取 “os.name” 属性来检查运行代码的计算机是否是 Windows 计算机：

boolean isWindows = System.getProperty("os.name")
  .toLowerCase().startsWith("windows");Copy

3. 输入和输出

通常，我们需要连接进程的输入和输出流。具体来说，输入流充当标准输入，输出流充当过程的标准输出。我们必须始终使用输出流。否则，我们的流程将不会返回，并将永远挂起。

让我们实现一个名为StreamGobbler 的常用类，它使用一个InputStream：

private static class StreamGobbler implements Runnable {
    private InputStream inputStream;
    private Consumer<String> consumer;

    public StreamGobbler(InputStream inputStream, Consumer<String> consumer) {
        this.inputStream = inputStream;
        this.consumer = consumer;
    }

    @Override
    public void run() {
        new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream)).lines()
          .forEach(consumer);
    }
}Copy

此类实现Runnable接口，这意味着任何执行程序都可以执行它。

4.运行时.exec（）

接下来，我们将使用 .exec（） 方法生成一个新进程，并使用之前创建的StreamGobler。

例如，我们可以列出用户主目录中的所有目录，然后将其打印到控制台：

String homeDirectory = System.getProperty("user.home");
Process process;
if (isWindows) {
    process = Runtime.getRuntime()
      .exec(String.format("cmd.exe /c dir %s", homeDirectory));
} else {
    process = Runtime.getRuntime()
      .exec(String.format("/bin/sh -c ls %s", homeDirectory));
}
StreamGobbler streamGobbler = 
  new StreamGobbler(process.getInputStream(), System.out::println);
Future<?> future = Executors.newSingleThreadExecutor().submit(streamGobbler);

int exitCode = process.waitFor();
assert exitCode == 0;

future.get(); // waits for streamGobbler to finishCopy

在这里，我们使用.newSingleThreadExecutor（）创建了一个新的子进程，然后使用.submit（）来运行包含shell命令的进程。此外，.submit（） 返回一个Future对象，我们用它来检查进程的结果。此外，请确保在返回的对象上调用 .get（） 方法以等待计算完成。

注意：JDK 18 deprecates.exec（String command）来自运行时类。

4.1. 句柄管道

目前，无法使用 .exec（） 处理管道。幸运的是，管道是外壳特征。因此，我们可以在其中创建要使用的管道的整个命令并将其传递给.exec（）：

if (IS_WINDOWS) {
    process = Runtime.getRuntime()
        .exec(String.format("cmd.exe /c dir %s | findstr \"Desktop\"", homeDirectory));
} else {
    process = Runtime.getRuntime()
        .exec(String.format("/bin/sh -c ls %s | grep \"Desktop\"", homeDirectory));
}Copy

在这里，我们列出用户主页中的所有目录并搜索“桌面”文件夹。

5.流程生成器

或者，我们可以使用ProcessBuilder，它优于运行时方法，因为我们可以自定义它，而不仅仅是运行字符串命令。

简而言之，通过这种方法，我们能够：

使用更改运行 shell 命令的工作目录。目录（）
通过提供键值映射到 .environment（） 来更改环境变量
以自定义方式重定向输入和输出流
使用 .inheritIO（） 将它们都继承到当前 JVM 进程的流中

同样，我们可以运行与前面示例中相同的 shell 命令：

ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder();
if (isWindows) {
    builder.command("cmd.exe", "/c", "dir");
} else {
    builder.command("sh", "-c", "ls");
}
builder.directory(new File(System.getProperty("user.home")));
Process process = builder.start();
StreamGobbler streamGobbler = 
  new StreamGobbler(process.getInputStream(), System.out::println);
Future<?> future = Executors.newSingleThreadExecutor().submit(streamGobbler);
int exitCode = process.waitFor();
assert exitCode == 0;
future.get(10, TimeUnit.SECONDS)