1.介紹

有時候我們在Linux中執行Java程式時，需要呼叫一些Shell命令和指令碼。而Runtime.getRuntime().exec()方法給我們提供了這個功能，而且Runtime.getRuntime()給我們提供了以下幾種exec()方法：

Process exec(String command) 
在單獨的程序中執行指定的字串命令。 

Process exec(String[] cmdarray) 
在單獨的程序中執行指定命令和變數。 

Process exec(String[] cmdarray, String[] envp) 
在指定環境的獨立程序中執行指定命令和變數。 

Process exec(String[] cmdarray, String[] envp, File dir) 
在指定環境和工作目錄的獨立程序中執行指定的命令和變數。 

Process exec(String command, String[] envp) 
在指定環境的單獨程序中執行指定的字串命令。 

Process exec(String command, String[] envp, File dir) 
在有指定環境和工作目錄的獨立程序中執行指定的字串命令。 
 

其中，其實cmdarray和command差不多，同時如果引數中如果沒有envp引數或設為null，表示呼叫命令將在當前程式執行的環境中執行；如果沒有dir引數或設為null，表示呼叫命令將在當前程式執行的目錄中執行，因此呼叫到其他目錄中的檔案和指令碼最好使用絕對路徑。各個引數的含義：

1. cmdarray: 包含所呼叫命令及其引數的陣列。 
2. command: 一條指定的系統命令。
3. envp: 字串陣列，其中每個元素的環境變數的設定格式為name=value；如果子程序應該繼承當前程序的環境，則該引數為 null。
4. dir: 子程序的工作目錄；如果子程序應該繼承當前程序的工作目錄，則該引數為 null。 

細心的讀者會發現，為了執行呼叫操作，JVM會啟一個Process，所以我們可以通過呼叫Process類的以下方法，得知呼叫操作是否正確執行：

abstract  int waitFor() 
導致當前執行緒等待，如有必要，一直要等到由該 Process 物件表示的程序已經終止。 

程序的出口值。根據慣例，0 表示正常終止；否則，就表示異常失敗。

另外，呼叫某些Shell命令或指令碼時，會有返回值，那麼我們如果捕獲這些返回值或輸出呢？為了解決這個問題，Process類提供了：

abstract InputStream  getInputStream() 
獲取子程序的輸入流。 最好對輸入流進行緩衝。
 

2.呼叫Shell命令

這裡為了說明問題，我僅用tar命令進行演示。tar命令是一個打包而不進行壓縮的命令。同時，為了檢查tar的呼叫是否被正常執行，我將呼叫waitFor()方法。

private void callCMD(String tarName, String fileName, String... workspace){
	try {
		String cmd = "tar -cf" + tarName + " " + fileName;
//            String[] cmd = {"tar", "-cf", tarName, fileName};
		File dir = null;
		if(workspace[0] != null){
			dir = new File(workspace[0]);
			System.out.println(workspace[0]);
		}
		process = Runtime.getRuntime().exec(cmd, null, dir);
//          process = Runtime.getRuntime().exec(cmd);
		int status = process.waitFor();
		if(status != 0){
			System.err.println("Failed to call shell's command and the return status's is: " + status);
		}
	}
	catch (Exception e){
		e.printStackTrace();
	}
}

注意：如果把命令放到一個String[]中時，必須把命令中每個部分作為一個元素存在String[]中，或者是把命令按照空格符分割得到的String[]。

String[] cmd = {"tar", "-cf", tarName, fileName};		//right
String[] cmd = {"tar -cf", tarName, fileName};			//error

為了說明dir引數的作用，我特地把該Java程式和要打包的目錄hive/放在不同的目錄：

/root/workspace/eclipse/Test/src/edu/wzm/CallShell.java
/root/experiment/hive

如果我不設定dir或設dir為null，那麼fileName不得不是相對路徑，最好是絕對路徑：

call.callCMD("/root/experiment/hive.tar", "/root/experiment/hive", null);
// OR
call.callCMD("/root/experiment/hive.tar", "/root/experiment/hive");

如果我設定了dir指向了hive所在的父目錄就好辦多了：

call.callCMD("hive.tar", "hive", "/root/experiment/");

3.呼叫Shell指令碼

Java呼叫Shell命令和呼叫Shell指令碼的操作一模一樣。我這裡介紹另外幾個方面：

1. 給指令碼傳遞引數；
2. 捕獲呼叫的輸出結果；
3. envp的使用。

給指令碼傳遞引數，這個操作很簡單，無非是把引數加到呼叫命令後面組成String，或String[]。

捕獲呼叫輸出資訊，前面也提到過用Process.getInputStream()。不過，建議最好對輸入流進行緩衝：

BufferedReader input = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));

另外，envp是一個String[]，並且String[]中的每一個元素的形式是：name=value。如：我的Linux系統中沒有以下環境變數，但是我把它們寫在Java程式碼中，作為envp：

val=2
call=Bash Shell

我要呼叫的Shell指令碼是：/root/experiment/test.sh。

#!/usr/bin/env bash

args=1
if [ $# -eq 1 ];then
	args=$1
	echo "The argument is: $args"
fi

echo "This is a $call"
start=`date +%s`
sleep 3s
end=`date +%s`
cost=$((($end - $start) * $args * $val))
echo "Cost Time: $cost"

Java呼叫程式碼是：

private void callScript(String script, String args, String... workspace){
	try {
		String cmd = "sh " + script + " " + args;
//        	String[] cmd = {"sh", script, "4"};
		File dir = null;
		if(workspace[0] != null){
			dir = new File(workspace[0]);
			System.out.println(workspace[0]);
		}
		String[] evnp = {"val=2", "call=Bash Shell"};
		process = Runtime.getRuntime().exec(cmd, evnp, dir);
//            process = Runtime.getRuntime().exec(cmd);
		BufferedReader input = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
		String line = "";
		while ((line = input.readLine()) != null) {
			System.out.println(line);
		}
		input.close();
	}
	catch (Exception e){
		e.printStackTrace();
	}
}

public static void main(String[] args) {
	// TODO Auto-generated method stub
	CallShell call = new CallShell();
	call.callScript("test.sh", "4", "/root/experiment/");
}

輸出：

/root/experiment/
The argument is: 4
This is a Bash Shell
Cost Time: 24