使用Apache Commons Exec管理进程

网上竟然搜不到详细一点的帖子，估计大家用JAVA去管理进程的场景比较少吧，只好自己总结一个。

Java管理进程，API级别是使用：Runtime.getRuntime().exec(“shell”);这个方法。 
Java在执行命令时输出到某个Buffer里，这个Buffer是有容量限制的，如果满了一直没读取，就会一直等待，造成进程锁死的现象。 
使用Apache Commons Exec，应该可以避免很多类似的坑。 
它提供一些常用的方法用来执行外部进程，另外，它提供了监视狗Watchdog来设监视进程的执行超时，同时也还实现了同步和异步功能， 
Apache Commons Exec涉及到多线程，比如新启动一个进程，Java中需要再开三个线程来处理进程的三个数据流，分别是标准输入，标准输出和错误输出。

1.基本用法

就三步： 
1）创建命令行：CommandLine 
2）创建执行器：DefaultExecutor 
3）用执行器执行命令：executor.execute(cmdLine);

String cmdStr = "ping www.baidu.com -t";
final CommandLine cmdLine = CommandLine.parse(cmdStr);
DefaultExecutor executor = new DefaultExecutor();
int exitValue = executor.execute(cmdLine);

关于这个exitValue： 
一般的进程，其运行结束后，默认值为0。 
对于某些有特殊退出值的程序，需要确定知道其值是什么，然后用executor.setExitValue(退出值);进行明确设置，否则，会出现ExecuteException。 
比如，写一个JAVA程序，在main函数中，用System.exit(10);退出程序，用Exec管理这个进程就必须设置：executor.setExitValue(10); 
如果程序有多个退出值，可使用executor.setExitValues(int[]);函数进行处理。

1.1 通过添加参数方式构建命令。这是官方推荐的方式！ 
上面的程序可以改为：

final CommandLine cmdLine = new CommandLine("ping");
cmdLine.addArgument("www.baidu.com");
cmdLine.addArgument("-t");
DefaultExecutor executor = new DefaultExecutor();
int exitValue = executor.execute(cmdLine);

2.超时管理–进程执行时间的管理

设置外部命令执行等待时间，如果超过设置的等待时间，则中断执行。

final CommandLine cmdLine = CommandLine.parse("ping www.baidu.com -t");
ExecuteWatchdog watchdog = new ExecuteWatchdog(5000);//设置超时时间：5秒
DefaultExecutor executor = new DefaultExecutor();
executor.setWatchdog(watchdog);
executor.setExitValue(1);//由于ping被到时间终止，所以其默认退出值已经不是0，而是1，所以要设置它
int exitValue = executor.execute(cmdLine);

3.非阻塞方式执行进程

上面的执行外部命令都是阻塞式，也就是在执行外部命令时，当前线程是阻塞的。 
比如执行ping -t，当成的JAVA程序会一直等着不会停止。 
解决办法：使用DefaultExecuteResultHandler处理外部命令执行的结果，释放当前线程。

final CommandLine cmdLine = CommandLine.parse("ping www.baidu.com -t");
final DefaultExecuteResultHandler resultHandler = new DefaultExecuteResultHandler();

DefaultExecutor executor = new DefaultExecutor();
executor.execute(cmdLine, resultHandler);

//这里开始的代码会被立即执行下去，因为上面的语句不会被阻塞。

resultHandler.waitFor(5000);//等待5秒。

可以使用waitFor来阻塞处理逻辑，比如上面的代码，在执行到waitFor时，会等待5秒再继续执行。 
之后，可以通过resultHandler.hasResult()、resultHandler.getExitValue()、resultHandler.getException()获得需要信息。 
注意：getException();得到的是Exec自己的异常，不是应用程序(比如JAVA)代码里面抛出的异常。

4.终止进程

通过Watchdog，可以终止正在运行的进程。

final CommandLine cmdLine = CommandLine.parse("ping www.baidu.com -t");
final ExecuteWatchdog watchdog = new ExecuteWatchdog(Integer.MAX_VALUE);
final DefaultExecuteResultHandler resultHandler = new DefaultExecuteResultHandler();
DefaultExecutor executor = new DefaultExecutor();

executor.setWatchdog(watchdog);
executor.execute(cmdLine, resultHandler);

Thread.sleep(10000);//等进程执行一会，再终止它
System.out.println("--> Watchdog is watching ? " + watchdog.isWatching());
watchdog.destroyProcess();//终止进程
System.out.println("--> destroyProcess done.");
System.out.println("--> Watchdog is watching ? " + watchdog.isWatching());
System.out.println("--> Watchdog should have killed the process : " + watchdog.killedProcess());
System.out.println("--> wait result is : " + resultHandler.hasResult());
System.out.println("--> exit value is : " + resultHandler.getExitValue());
System.out.println("--> exception is : " + resultHandler.getException());

resultHandler.waitFor(5000);//等待5秒。下面加上上面的几个System.out，看看进程状态是什么。

5.获得进程的输出信息

可以在程序中，通过PumpStreamHandler，截获进程的各种输出，包括output 和 error stream。

String cmdStr = "ping www.baidu.com";
final CommandLine cmdLine = CommandLine.parse(cmdStr);

DefaultExecutor executor = new DefaultExecutor();
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
executor.setStreamHandler(new PumpStreamHandler(baos, baos));

executor.setExitValue(1);
int exitValue = executor.execute(cmdLine);

final String result = baos.toString().trim();
System.out.println(result);//这个result就是ping输出的结果。如果是JAVA程序，抛出了异常，也被它获取。