如何在Java 9中使用Process類別來控制外部程序的執行

如何在Java 9中使用Process類別來控制外部進程的執行

概述:
在Java中，透過使用Process類，我們可以輕鬆地與外部進程進行互動。 Java 9引入了一些新的功能，包括在處理外部進程時更安全和更靈活的方法。本文將介紹如何在Java 9中使用Process類，以及如何使用程式碼範例來展示其用法。

1. 建立一個外部程序
   在Java 9中，建立一個外部程序非常簡單。首先，我們需要使用ProcessBuilder類別建立一個ProcessBuilder對象，並指定要啟動的外部進程的命令。然後，我們可以使用start()方法啟動外部進程。下面是一個創建外部進程的範例程式碼：

import java.io.IOException;
public class ExternalProcessExample {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder("notepad.exe");
        try {
            Process process = processBuilder.start();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上面的範例中，我們建立了一個ProcessBuilder對象，並指定了要啟動的外部進程的命令為'notepad.exe'。然後，我們使用start()方法來啟動外部進程。

2. 控制外部進程的執行
   一旦我們啟動了外部進程，我們就可以使用Process類別來控制其執行。 Process類別提供了一些方法，幫助我們監控外部進程的狀態，取得輸入/輸出流並與進程互動。

2.1 監聽進程退出狀態
我們可以使用waitFor()方法來等待外部進程的退出，並取得其退出狀態。範例程式碼如下：

try {
    int exitValue = process.waitFor();
    System.out.println("Process exited with value: " + exitValue);
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}

在上面的範例中，我們使用waitFor()方法等待外部進程的退出，並將退出狀態儲存在exitValue變數中。

2.2 取得外部程序的輸入/輸出流
有時，我們需要取得外部程序的輸入/輸出流，以便與程序互動。 Process類別提供了getInputStream()、getOutputStream()和getErrorStream()方法來取得對應的流。

try {
    // 获取进程输入流并发送数据
    OutputStream outputStream = process.getOutputStream();
    outputStream.write("Hello".getBytes());
    
    // 获取进程输出流并读取数据
    InputStream inputStream = process.getInputStream();
    byte[] buffer = new byte[1024];
    int length = inputStream.read(buffer);
    String output = new String(buffer, 0, length);
    System.out.println("Process output: " + output);
    
    // 获取进程错误流并读取错误信息
    InputStream errorStream = process.getErrorStream();
    byte[] errorBuffer = new byte[1024];
    int errorLength = errorStream.read(errorBuffer);
    String errorMessage = new String(errorBuffer, 0, errorLength);
    System.out.println("Process error: " + errorMessage);
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

在上面的範例中，我們使用getInputStream()方法取得進程的輸入流，並使用getOutputStream()方法取得進程的輸出流和getErrorStream()方法來取得進程的錯誤流。然後，我們可以使用這些流來發送資料到進程、讀取進程的輸出和讀取進程的錯誤訊息。

3. 外部程序的銷毀和中斷
   有時，我們需要手動銷毀外部程序。我們可以使用destroy()方法來銷毀進程。範例程式碼如下：

process.destroy();

此外，我們還可以使用destroyForcibly()方法來強制銷毀進程，即使該進程沒有回應。範例程式碼如下：

process.destroyForcibly();

有時，由於某些原因，我們需要中斷等待外部程序退出的操作。我們可以使用interrupt()方法來中斷操作。範例程式碼如下：

Thread currentThread = Thread.currentThread();
currentThread.interrupt();

4. 外部進程的安全性和限制
   在Java 9中，可以使用ProcessBuilder類別的新方法來設定和限制外部進程的執行。使用command(String...)方法可以更精確地指定要執行的外部進程命令。此外，使用redirectError(ProcessBuilder.Redirect)方法可以重新導向錯誤輸出流。

ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder()
    .command("ping", "www.google.com")
    .redirectError(ProcessBuilder.Redirect.INHERIT);

在上面的範例中，我們使用command(String...)方法將外部進程命令指定為'ping www.google.com'。我們也使用redirectError(ProcessBuilder.Redirect)方法將錯誤輸出流重新導向到標準輸出流。

總結:
在Java 9中，使用Process類別來控制外部程序的執行變得更加安全和靈活。我們可以使用ProcessBuilder類別來建立並啟動外部進程，並使用Process類別來監控進程狀態、取得輸入/輸出流並與進程進行互動。此外，Java 9還提供了一些新的方法，用於設定和限制外部程序的執行。

參考資料:

1. Java 9 Process API Javadoc: https://docs.oracle.com/javase/9​​/docs/api/java/lang/Process.html
2. Java 9 ProcessBuilder API Javadoc: https://docs.oracle.com/javase/9​​/docs/api/java/lang/ProcessBuilder.html

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