Java - 持续使用 ProcessBuilder 的 Input 和 OutputStream

Question

我想在提取一些数据时使用外部工具（循环线）。为此，我首先使用 Runtime.getRuntime().exec() 来执行它。但是后来我的提取变得非常缓慢。所以我正在寻找在循环的每个实例中执行外部工具的可能性，使用相同的 shell 实例。

我发现，我应该使用 ProcessBuilder。但它还没有工作。

这是我测试执行的代码（已经从论坛中的答案输入）：

public class ExecuteShell {
   ProcessBuilder builder;
   Process process = null;
   BufferedWriter process_stdin;
   BufferedReader reader, errReader;

   public ExecuteShell() {
    String command;
    command = getShellCommandForOperatingSystem();
    if(command.equals("")) {
        return; //Fehler!  No error handling yet
    }
    //init shell
    builder = new ProcessBuilder( command);
    builder.redirectErrorStream(true);
    try {
        process = builder.start();
    } catch (IOException e) {
        System.out.println(e);
    }

    //get stdout of shell  
    reader    = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));  
    errReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getErrorStream()));

    //get stdin of shell
    process_stdin = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(process.getOutputStream()));
    System.out.println("ExecuteShell: Constructor successfully finished");
   }

   public String executeCommand(String commands) {
    StringBuffer output;
    String line;
    try {
        //single execution
        process_stdin.write(commands);
        process_stdin.newLine();
        process_stdin.flush();
    } catch (IOException e) {
        System.out.println(e);
    }
    output    = new StringBuffer();
    line = ""; 

    try {
        if (!reader.ready()) {
            output.append("Reader empty \n");
            return output.toString();
        }
        while ((line = reader.readLine())!= null) {
            output.append(line + "\n");
            return output.toString();
        }
        if (!reader.ready()) {
            output.append("errReader empty \n");
            return output.toString();
        }
        while ((line = errReader.readLine())!= null) {
            output.append(line + "\n");
        }
    } catch (Exception e) {
        System.out.println("ExecuteShell: error in executeShell2File");
        e.printStackTrace();
        return "";
    }
    return output.toString();
   }


   public int close() {
    // finally close the shell by execution exit command
    try {
        process_stdin.write("exit");
        process_stdin.newLine();
        process_stdin.flush();
    }
    catch (IOException e) {
        System.out.println(e);
        return 1;
    }
    return 0;
   }

   private static String getShellCommandForOperatingSystem() {
    Properties prop = System.getProperties( );
    String os =  prop.getProperty( "os.name" );
    if ( os.startsWith("Windows") ) {
        //System.out.println("WINDOWS!");
        return "C:/cygwin64/bin/bash";
    } else if (os.startsWith("Linux") ) { 
        //System.out.println("Linux!");
        return"/bin/sh";
    }
    return "";      
   }
}

我想在另一个类中调用它，比如这个 Testclass：

public class TestExec{
    public static void main(String[] args) {
        String result = "";
        ExecuteShell es = new ExecuteShell();
        for (int i=0; i<5; i++) {
          // do something
          result = es.executeCommand("date"); //execute some command
          System.out.println("result:\n" + result); //do something with result
          // do something
        }
        es.close();
    }
}

我的问题是，输出流始终为空：

ExecuteShell: Constructor successfully finished
result:
Reader empty 

result:
Reader empty 

result:
Reader empty 

result:
Reader empty 

result:
Reader empty 

我在这里阅读了线程：Java Process with Input/Output Stream

但是代码片段不足以让我继续前进，我错过了一些东西。我并没有真正使用过不同的线程。而且我不确定扫描仪是否/如何对我有任何帮助。我真的很感激一些帮助。

最终，我的目标是重复调用外部命令并使其快速。

编辑：我改变了循环，所以 es.close() 在外面。我想补充一点，我不想要循环中的这个。

编辑：时间的问题是，我调用的命令导致了错误。当命令没有导致错误时，时间是可以接受的。

谢谢您的回答

Answer 1

您可能遇到竞争状况：将命令写入 shell 后，您的 Java 程序继续运行，并且几乎立即调用reader.ready(). 您想要执行的命令可能尚未输出任何内容，因此阅读器没有可用的数据。另一种解释是该命令不会向 stdout 写入任何内容，而仅向 stderr （或 shell，也许它无法启动该命令？）。然而，您实际上并没有从 stderr 中读取内容。

为了正确处理输出和错误流，您无法检查，reader.ready()但需要在循环中调用readLine()（等待数据可用）。对于您的代码，即使程序到达这一点，您也只能从输出中读取一行。如果程序输出多行，则该数据将被解释为下一个命令的输出。典型的解决方案是循环读取直到readLine()returns null，但这在这里不起作用，因为这意味着您的程序将在此循环中等待，直到 shell 终止（这永远不会发生，因此它会无限挂起）。如果您不确切知道每个命令将写入 stdout 和 stderr 的行数，则修复此问题几乎是不可能的。

但是，使用 shell 并向其发送命令的复杂方法可能完全没有必要。从 Java 程序中启动命令和从 shell 中启动命令同样快，并且更容易编写。Runtime.exec()同样，和之间没有性能差异ProcessBuilder（前者只是调用后者），只有ProcessBuilder当您需要其高级功能时才需要。

如果你在调用外部程序时遇到性能问题，你应该找出它们到底在哪里，并尝试解决它们，但不是用这种方法。例如，通常会启动一个线程来读取输出和错误流（如果不启动单独的线程并且命令产生大量输出，则所有内容都可能挂起）。这可能会很慢，因此您可以使用线程池来避免重复生成进程。