java調(diào)用process線程阻塞問題的解決

更新時(shí)間：2021年06月09日 08:35:59 作者：遺失的歲月

這篇文章主要介紹了java調(diào)用process線程阻塞問題的解決，具有很好的參考價(jià)值，希望對大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教

java調(diào)用process線程阻塞問題

項(xiàng)目需求中涉及java調(diào)用.bat文件進(jìn)行圖像處理，先直接上簡略版程序

public void draw(){
        //調(diào)用bat腳本進(jìn)行圖像處理
        Process process = null;
        InputStream in = null;
        try {
            process = Runtime.getRuntime().exec("startup.bat");
            //輸出測試
//            in = process.getInputStream();
//            String line;
//            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
//            while ((line = br.readLine()) != null) {
//                System.out.println(line);
//            }
            //等待
            process.waitFor();
        } catch (Exception e) {
        } finally {
            process.destroy();
        }
    }

JAVA使用遇到的問題描述

一般需要調(diào)用系統(tǒng)命令時(shí)，大部分人第一反應(yīng)肯定是使用Runtime.getRuntime().exec(command)返回一個(gè)process對象，再調(diào)用process.waitFor()來等待命令執(zhí)行結(jié)束，獲取執(zhí)行結(jié)果。

調(diào)試的時(shí)候發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，process.waitFor();一直沒有結(jié)束，導(dǎo)致線程阻塞再次，強(qiáng)行關(guān)閉程序后，發(fā)現(xiàn)圖像處理只進(jìn)行了一部分。

根據(jù)現(xiàn)象并查看了JDK的幫助文檔，如下

如有必要，一直要等到由該 Process 對象表示的進(jìn)程已經(jīng)終止。如果已終止該子進(jìn)程，此方法立即返回。但是直接調(diào)用這個(gè)方法會(huì)導(dǎo)致當(dāng)前線程阻塞，直到退出子進(jìn)程。

對此JDK文檔上還有如此解釋：因?yàn)楸镜氐南到y(tǒng)對標(biāo)準(zhǔn)輸入和輸出所提供的緩沖池有效，所以錯(cuò)誤的對標(biāo)準(zhǔn)輸出快速的寫入何從標(biāo)準(zhǔn)輸入快速的讀入都有可能造成子進(jìn)程的阻塞，甚至死鎖。

Process執(zhí)行邏輯

* 主進(jìn)程中調(diào)用Runtime.exec會(huì)創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程，用于執(zhí)行腳本。子進(jìn)程創(chuàng)建后會(huì)和主進(jìn)程分別獨(dú)立運(yùn)行。

* 創(chuàng)建的子進(jìn)程沒有自己的終端或控制臺(tái)。它的所有標(biāo)準(zhǔn) io（即 stdin、stdout 和 stderr）操作都將通過三個(gè)流 (getOutputStream()、getInputStream() 和 getErrorStream()) 重定向到父進(jìn)程。父進(jìn)程使用這些流來提供到子進(jìn)程的輸入和獲得從子進(jìn)程的輸出。

* 這時(shí)候子進(jìn)程不斷向主進(jìn)程發(fā)生數(shù)據(jù)，而主進(jìn)程調(diào)用Process.waitfor后已掛起。當(dāng)前子進(jìn)程和主進(jìn)程之間的緩沖區(qū)塞滿后，子進(jìn)程不能繼續(xù)寫數(shù)據(jù)，然后也會(huì)掛起。

* 這樣子進(jìn)程等待主進(jìn)程讀取數(shù)據(jù)，主進(jìn)程等待子進(jìn)程結(jié)束，兩個(gè)進(jìn)程相互等待，最終導(dǎo)致死鎖。

解決方法：

在waitFor()之前，利用單獨(dú)兩個(gè)線程，分別處理process的getInputStream()和getErrorSteam()，防止緩沖區(qū)被撐滿，導(dǎo)致阻塞；

修改后代碼

public class test {
    public void draw(){
        //調(diào)用bat腳本進(jìn)行圖像處理
        Process process = null;
        InputStream in = null;
        try {
            process = Runtime.getRuntime().exec("startup.bat");
            //輸出測試
//            in = process.getInputStream();
//            String line;
//            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
//            while ((line = br.readLine()) != null) {
//                System.out.println(line);
//            }
            //新啟兩個(gè)線程
            new DealProcessSream(process.getInputStream()).start();
            new DealProcessSream(process.getErrorStream()).start();
            process.waitFor();
        } catch (Exception e) {
        } finally {
            process.destroy();
        }
    }
}

public class DealProcessSream extends Thread {
    private InputStream inputStream;
    public DealProcessSream(InputStream inputStream) {
        this.inputStream = inputStream;
    }
    public void run() {
        InputStreamReader inputStreamReader = null;
        BufferedReader br = null;
        try {
            inputStreamReader = new InputStreamReader(
                    inputStream);
            br = new BufferedReader(inputStreamReader);
            // 打印信息
//            String line = null;
//            while ((line = br.readLine()) != null) {
//                System.out.println(line);
//            }
            // 不打印信息
           while (br.readLine() != null);
        } catch (IOException ioe) {
            ioe.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                br.close();
                inputStreamReader.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

Process對象.waitFor()的阻塞問題(坑)

有時(shí)需要在程序中調(diào)用可執(zhí)行程序或腳本命令：

Process process = Runtime.getRuntime().exec(shPath);
int exitCode = process .waitFor();

Runtime.getRuntime()返回當(dāng)前應(yīng)用程序的Runtime對象，該對象的exec()方法指示Java虛擬機(jī)創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程執(zhí)行指定的可執(zhí)行程序，

并返回與該子進(jìn)程對應(yīng)的Process對象實(shí)例。通過Process可以控制該子進(jìn)程的執(zhí)行或獲取該子進(jìn)程的信息。

它的所有標(biāo)準(zhǔn)io(即stdin，stdout，stderr)操作都將通過三個(gè)流(getOutputStream()，getInputStream()，getErrorStream())重定向到父進(jìn)程。

父進(jìn)程使用這些流來提供到子進(jìn)程的輸入和獲得從子進(jìn)程的輸出。因?yàn)橛行┍緳C(jī)平臺(tái)僅針對標(biāo)準(zhǔn)輸入和輸出流提供有限的緩沖區(qū)大小，如果讀

寫子進(jìn)程的輸出流或輸入流出現(xiàn)失敗，則可能導(dǎo)致子進(jìn)程阻塞，甚至產(chǎn)生死鎖。（如果程序不斷在向標(biāo)準(zhǔn)輸出流和標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤流寫數(shù)據(jù)，而JVM不讀取的話，當(dāng)緩沖區(qū)滿之后將無法繼續(xù)寫入數(shù)據(jù)，最終造成阻塞在waifor()這里。）

process .getErrorStream()：獲得子進(jìn)程的錯(cuò)誤輸出流

process .getInputStream()：獲得子進(jìn)程的普通輸出流

簡單示例：

Process shellProcess = null;
    try {
 
      shellProcess = Runtime.getRuntime().exec(shPath);
      shellErrorResultReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(shellProcess.getErrorStream()));
      shellInfoResultReader =  new BufferedReader(new InputStreamReader(shellProcess.getInputStream()));
      String infoLine;
      while ((infoLine = shellInfoResultReader.readLine()) != null) {
        logger.info("腳本文件執(zhí)行信息:{}", infoLine);
      }
      String errorLine;
      while ((errorLine = shellErrorResultReader.readLine()) != null) {
        logger.warn("腳本文件執(zhí)行信息:{}", errorLine);
      }
      // 等待程序執(zhí)行結(jié)束并輸出狀態(tài)
      exitCode = shellProcess.waitFor();
      if (0 == exitCode) {
        logger.info("腳本文件執(zhí)行成功:" + exitCode);
      } else {
        logger.error("腳本文件執(zhí)行失敗:" + exitCode);
      }
    } catch (Exception e) {
      logger.error("shell腳本執(zhí)行錯(cuò)誤", e);
    } finally {
      if (null != shellInfoResultReader) {
        try {
          shellInfoResultReader.close();
        } catch (IOException e) {
          logger.error("流文件關(guān)閉異常：", e);
        }
      }
      if (null != shellErrorResultReader) {
        try {
          shellErrorResultReader.close();
        } catch (IOException e) {
          logger.error("流文件關(guān)閉異常：", e);
        }
      }
      if (null != shellProcess) {
        shellProcess.destroy();
      }
}

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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