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在前面一篇文章中已經講述了在進程和線程的由來，今天就來講一下在Java中如何創建線程，讓線程去執行一個子任務。下面先講述一下Java中的應用程序和進程相關的概念知識，然后再闡述如何創建進程。下面是本文的目錄大綱：
一、Java中關於應用程序和進程相關的概念
二、Java中如何創建進程
一、Java中關於應用程序和進程相關的概念
在Java中，一個應用程序對應着一個JVM實例（也有地方稱為JVM進程），一般來說名字默認為java.exe或者javaw.exe（windows下可以通過任務管理器查看）。Java采用的是單線程編程模型，即在我們自己的程序中如果沒有主動創建線程的話，只會創建一個線程，通常稱為主線程。但是要注意，雖然只有一個線程來執行任務，不代表JVM中只有一個線程，JVM實例在創建的時候，同時會創建很多其他的線程（比如垃圾收集器線程）。
由於Java采用的是單線程編程模型，因此在進行UI編程時要注意將耗時的操作放在子線程中進行，以避免阻塞主線程（在UI編程時，主線程即UI線程，用來處理用戶的交互事件）。
二、Java中如何創建進程
在Java中，可以通過兩種方式來創建進程，總共涉及到5個主要的類。
第一種方式是通過Runtime.exec()方法來創建一個進程，第二種方法是通過ProcessBuilder的start方法來創建進程。下面就來講一講這2種方式的區別和聯系。
首先要講的是Process類，Process類是一個抽象類，在它里面主要有幾個抽象的方法，這個可以通過查看Process類的源代碼得知：
位於java.lang.Process路徑下：
public abstract class Process
{
abstract public OutputStream getOutputStream(); //獲取進程的輸出流
abstract public InputStream getInputStream(); //獲取進程的輸入流
abstract public InputStream getErrorStream(); //獲取進程的錯誤流
abstract public int waitFor() throws InterruptedException; //讓進程等待
abstract public int exitValue(); //獲取進程的退出標志
abstract public void destroy(); //摧毀進程
}
1）通過ProcessBuilder創建進程
ProcessBuilder是一個final類，它有兩個構造器：
public final class ProcessBuilder
{
private List<String> command;
private File directory;
private Map<String,String> environment;
private boolean redirectErrorStream;
public ProcessBuilder(List<String> command) {
if (command == null)
throw new NullPointerException();
this.command = command;
}
public ProcessBuilder(String... command) {
this.command = new ArrayList<String>(command.length);
for (String arg : command)
this.command.add(arg);
}
....
}
構造器中傳遞的是需要創建的進程的命令參數，第一個構造器是將命令參數放進List當中傳進去，第二構造器是以不定長字符串的形式傳進去。
那么我們接着往下看，前面提到是通過ProcessBuilder的start方法來創建一個新進程的，我們看一下start方法中具體做了哪些事情。下面是start方法的具體實現源代碼：
public Process start() throws IOException {
// Must convert to array first -- a malicious user-supplied
// list might try to circumvent the security check.
String[] cmdarray = command.toArray(new String[command.size()]);
for (String arg : cmdarray)
if (arg == null)
throw new NullPointerException();
// Throws IndexOutOfBoundsException if command is empty
String prog = cmdarray[0];
SecurityManager security = System.getSecurityManager();
if (security != null)
security.checkExec(prog);
String dir = directory == null ? null : directory.toString();
try {
return ProcessImpl.start(cmdarray,
environment,
dir,
redirectErrorStream);
} catch (IOException e) {
// It's much easier for us to create a high-quality error
// message than the low-level C code which found the problem.
throw new IOException(
"Cannot run program \"" + prog + "\""
+ (dir == null ? "" : " (in directory \"" + dir + "\")")
+ ": " + e.getMessage(),
e);
}
}
該方法返回一個Process對象，該方法的前面部分相當於是根據命令參數以及設置的工作目錄進行一些參數設定，最重要的是try語句塊里面的一句：
return ProcessImpl.start(cmdarray, environment, dir, redirectErrorStream);
說明真正創建進程的是這一句，注意調用的是ProcessImpl類的start方法，此處可以知道start必然是一個靜態方法。那么ProcessImpl又是什么類呢？該類同樣位於java.lang.ProcessImpl路徑下，看一下該類的具體實現：
ProcessImpl也是一個final類，它繼承了Process類：
final class ProcessImpl extends Process {
// System-dependent portion of ProcessBuilder.start()
static Process start(String cmdarray[],
java.util.Map<String,String> environment,
String dir,
boolean redirectErrorStream)
throws IOException
{
String envblock = ProcessEnvironment.toEnvironmentBlock(environment);
return new ProcessImpl(cmdarray, envblock, dir, redirectErrorStream);
}
....
}
這是ProcessImpl類的start方法的具體實現，而事實上start方法中是通過這句來創建一個ProcessImpl對象的：
return new ProcessImpl(cmdarray, envblock, dir, redirectErrorStream);
而在ProcessImpl中對Process類中的幾個抽象方法進行了具體實現。
說明事實上通過ProcessBuilder的start方法創建的是一個ProcessImpl對象。
下面看一下具體使用ProcessBuilder創建進程的例子，比如我要通過ProcessBuilder來啟動一個進程打開cmd，並獲取ip地址信息，那么可以這么寫：
/**
* 實現進程的方式1：通過ProcessBuild創建進程
* @author chenyr
* @date 2016.03.28
*/
public class ProcesssorDemo1 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("/bin/sh", "-c","ifconfig");
Process process = pb.start();
Scanner scanner = new Scanner(process.getInputStream());
while (scanner.hasNextLine()) {
System.out.println(scanner.nextLine());
}
scanner.close();
}
}
第一步是最關鍵的，就是將命令字符串傳給ProcessBuilder的構造器，一般來說，是把字符串中的每個獨立的命令作為一個單獨的參數，不過也可以按照順序放入List中傳進去。
至於其他很多具體的用法不在此進行贅述，比如通過ProcessBuilder的environment方法和directory(File directory)設置進程的環境變量以及工作目錄等，感興趣的朋友可以查看相關API文檔。
２）通過Runtime的exec方法來創建進程
首先還是來看一下Runtime類和exec方法的具體實現，Runtime，顧名思義，即運行時，表示當前進程所在的虛擬機實例。
由於任何進程只會運行於一個虛擬機實例當中，所以在Runtime中采用了單例模式，即只會產生一個虛擬機實例：
public class Runtime {
private static Runtime currentRuntime = new Runtime();
/**
* Returns the runtime object associated with the current Java application.
* Most of the methods of class <code>Runtime</code> are instance
* methods and must be invoked with respect to the current runtime object.
*
* @return the <code>Runtime</code> object associated with the current
* Java application.
*/
public static Runtime getRuntime() {
return currentRuntime;
}
/** Don't let anyone else instantiate this class */
private Runtime() {}
...
}
從這里可以看出，由於Runtime類的構造器是private的，所以只有通過getRuntime去獲取Runtime的實例。接下來着重看一下exec方法 實現，在Runtime中有多個exec的不同重載實現，但真正最后執行的是這個版本的exec方法：
public Process exec(String[] cmdarray, String[] envp, File dir)
throws IOException {
return new ProcessBuilder(cmdarray)
.environment(envp)
.directory(dir)
.start();
}
可以發現，事實上通過Runtime類的exec創建進程的話，最終還是通過ProcessBuilder類的start方法來創建的。
下面看一個例子，看一下通過Runtime的exec如何創建進程，還是前面的例子，調用cmd，獲取ip地址信息：
/**
* 實現進程的方式2：通過Runtime獲取
* @author chenyr
* @date 2016.03.28
*/
public class ProcesssorDemo2 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
Process process = Runtime.getRuntime().exec("/bin/sh -c ifconfig");
Scanner scanner = new Scanner(process.getInputStream());
while (scanner.hasNextLine()) {
System.out.println(scanner.nextLine());
}
scanner.close();
}
}
要注意的是，exec方法不支持不定長參數（ProcessBuilder是支持不定長參數的），所以必須先把命令參數拼接好再傳進去。
關於在Java中如何創建線程和進程的話，暫時就講這么多了，感興趣的朋友可以參考相關資料。
參考資料：
http://blog.csdn.net/a19881029/article/details/8063758 關於Java進程更詳細的用法