Java -连续使用ProcessBuilder的输入和输出流

Question

我想在提取一些数据时使用外部工具(循环通过行)。为此，我首先使用了Runtime.getRuntime()。exec()执行它。但后来我的提取变得很慢。所以我在寻找一种可能性，在循环的每个实例中，使用shell的同一个实例来执行外部工具。

我发现，我应该使用ProcessBuilder。但是现在还不行。

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，例如 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： 具有输入/输出流的 Java 进程

但是这些代码片段还不足以让我走，我错过了一些东西。我并没有真正与不同的线程进行过太多的工作。我也不确定扫描仪是否对我有帮助。我真的很感谢你的帮助。

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，我不想只在循环中使用这个。

编辑:时间的问题是，我调用的命令导致了一个错误。当命令不会导致错误时，时间是可以接受的。

谢谢大家的回答

Answer 1

您可能正在经历一个竞争条件：在向shell写入命令后，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还没有输出任何东西，因此阅读器没有可用的数据。另一种解释是该命令不向stdout写入任何东西，而只向stderr写入任何东西（或者shell，也许它无法启动该命令？）。然而，您实际上并没有从stderr读取。

要正确处理输出和错误流，您不能检查reader.ready（），但需要在循环中调用readLine（）（等待数据可用）。使用您的代码，即使程序会到达那个点，您也只会从输出中读取一行。如果程序输出多行，这些数据将被解释为下一个命令的输出。典型的解决方案是在循环中读取，直到readLine（）返回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，所以它只会无限挂起）。如果您不知道每个命令将写入stdout和stderr多少行，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是完全没有必要的。从 Java 程序内部和 shell 中启动命令同样快，而且编写起来更容易。同样，Runtime.exec（） 和 ProcessBuilder 之间没有性能差异（前者只是调用后者），只有在需要其高级功能时才需要 ProcessBuilder。

如果您在调用外部程序时遇到性能问题，您应该找出它们的确切位置并尝试解决它们，但不是用这种方法。例如，通常启动一个线程来读取输出和错误流（如果您不启动单独的线程并且命令产生大量输出，一切都可能挂起）。这可能很慢，因此您可以使用线程池来避免进程的重复生成。