java怎么创建新进程

在Java中创建新进程是一项强大的功能,允许程序执行外部命令或启动其他应用程序，Java提供了两种核心方式：Runtime.exec() 和 ProcessBuilder，以下将详细解析这两种方法，包括代码示例、最佳实践及安全注意事项。

使用 Runtime.exec() 创建进程

Runtime 类是Java早期版本的标准方法，通过调用系统命令启动进程。

代码示例：

try {
    // 执行系统命令（Windows示例：启动记事本）
    Process process = Runtime.getRuntime().exec("notepad.exe");
    // 等待进程结束（可选）
    int exitCode = process.waitFor();
    System.out.println("进程退出码: " + exitCode);
} catch (IOException | InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}

关键说明：

1. 命令格式：直接传入字符串形式的命令（如 "ping baidu.com"）。
2. 阻塞控制：waitFor() 会阻塞当前线程直至进程结束。
3. 资源释放：务必通过 process.destroy() 或 process.destroyForcibly() 主动终止进程，避免资源泄漏。

使用 ProcessBuilder 创建进程（推荐）

ProcessBuilder 是更灵活、安全的替代方案，支持参数列表、环境变量和重定向控制。

代码示例：

try {
    // 构建命令及参数（Linux/macOS示例：列出目录）
    ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder("ls", "-l", "/home");
    // 重定向错误流到标准输出（可选）
    builder.redirectErrorStream(true);
    // 启动进程
    Process process = builder.start();
    // 读取进程输出
    try (BufferedReader reader = new BufferedReader(
        new InputStreamReader(process.getInputStream()))) {
        String line;
        while ((line = reader.readLine()) != null) {
            System.out.println(line);
        }
    }
    // 获取退出码
    int exitCode = process.waitFor();
    System.out.println("退出码: " + exitCode);
} catch (IOException | InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}

优势特性：

1. 参数安全拆分：避免手动处理空格和引号，防止命令注入破绽。
2. 重定向灵活：
   • redirectOutput(File)：输出到文件
   • redirectInput(File)：从文件读取输入
3. 环境变量控制：

   builder.environment().put("PATH", "/custom/path");

两种方式对比

安全与异常处理要点

1. 命令注入防御：

   • 避免拼接用户输入作为命令（如 Runtime.getRuntime().exec("cmd " + userInput)）。
   • 使用 ProcessBuilder 的参数列表机制自动转义。

2. 流处理：

   • 必须读取进程的输出/错误流，否则可能导致进程阻塞（缓冲区满）。
   • 示例：通过独立线程消费流：

     new Thread(() -> {
         try (BufferedReader reader = new BufferedReader(
             new InputStreamReader(process.getInputStream()))) {
             while (reader.readLine() != null);
         } catch (IOException ignored) {}
     }).start();

3. 超时控制：

   if (!process.waitFor(30, TimeUnit.SECONDS)) {
       process.destroyForcibly(); // 超时强制终止
   }

典型应用场景

1. 调用系统工具（如压缩、编译）。
2. 执行Python/Shell脚本。
3. 启动其他Java程序（通过 java -jar）。

• 简单命令：优先选 Runtime.exec()（需注意参数安全）。
• 复杂需求：务必使用 ProcessBuilder（参数控制、重定向、环境变量）。
• 通用规范：
  • 始终处理输入/输出流。
  • 添加超时和销毁逻辑。
  • 避免阻塞主线程。

引用说明基于Oracle官方文档 《ProcessBuilder》 和 《Runtime》，并结合Java安全编程实践编写。