Java中RunTime类介绍

Runtime 类代表着Java程序的运行时环境，每个Java程序都有一个Runtime实例，该类会被自动创建，我们可以通过Runtime.getRuntime() 方法来获取当前程序的Runtime实例。

获取当前Jvm的内存信息

/*
 * 获取当前jvm的内存信息,返回的值是 字节为单位
 * */
public static void getFreeMemory() {
    //获取可用内存
    long value = Runtime.getRuntime().freeMemory();
    System.out.println("可用内存为:"+value/1024/1024+"mb");
    //获取jvm的总数量，该值会不断的变化
    long  totalMemory = Runtime.getRuntime().totalMemory();
    System.out.println("全部内存为:"+totalMemory/1024/1024+"mb");
    //获取jvm 可以最大使用的内存数量，如果没有被限制 返回 Long.MAX_VALUE;
    long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory();
    System.out.println("可用最大内存为:"+maxMemory/1024/1024+"mb");
}

获取jvm可用的处理器核心的数量

一般可以和newFixedThreadPool一起使用

/*
 * 获取jvm可用的处理器核心的数量
 * */
public static void getAvailableProcessors() {
    int value = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
    System.out.println(value);
　　 ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors()); 
}

执行系统命令

RunTime.getRuntime().exec()的构造方法

public Process exec(String command)-----在单独的进程中执行指定的字符串命令。
public Process exec(String [] cmdArray)---在单独的进程中执行指定命令和变量
public Process exec(String command, String [] envp)----在指定环境的独立进程中执行指定命令和变量
public Process exec(String [] cmdArray, String [] envp)----在指定环境的独立进程中执行指定的命令和变量
public Process exec(String command,String[] envp,File dir)----在有指定环境和工作目录的独立进程中执行指定的字符串命令
public Process exec(String[] cmdarray,String[] envp,File dir)----在指定环境和工作目录的独立进程中执行指定的命令和变量

 Process的几种方法

1.destroy()：杀掉子进程
2.exitValue()：返回子进程的出口值，值 0 表示正常终止
3.getErrorStream()：获取子进程的错误流
4.getInputStream()：获取子进程的输入流
5.getOutputStream()：获取子进程的输出流
6.waitFor()：导致当前线程等待，如有必要，一直要等到由该Process对象表示的进程已经终止。如果已终止该子进程，此方法立即返回。如果没有终止该子进程，调用的线程将被阻塞，直到退出子进程，根据惯例，0 表示正常终止

注意：在java中，调用runtime线程执行脚本是非常消耗资源的，所以切忌不要频繁使用！

在调用runtime去执行脚本的时候，其实就是JVM开了一个子线程去调用JVM所在系统的命令，其中开了三个通道：输入流、输出流、错误流，其中输出流就是子线程走调用的通道。
大家都知道，waitFor是等待子线程执行命令结束后才执行， 但是在runtime中，打开程序的命令如果不关闭，就不算子线程结束。比如以下代码。

private static Process p = null;
p = Runtime.getRuntime().exec("notepad.exe");
p.waitFor();         
System.out.println("-------------------我被执行了-------------------");

以上代码中，打开windows中记事本。如果我们不手动关闭记事本，那么输出语句就不会被执行，这点是需要理解的。  

process的阻塞

在runtime执行大点的命令中，输入流和错误流会不断有流进入存储在JVM的缓冲区中，如果缓冲区的流不被读取被填满时，就会造成runtime的阻塞。所以在进行比如：大文件复制等的操作时，我们还需要不断的去读取JVM中的缓冲区的流，来防止Runtime的死锁阻塞。

    

代码：linux中拷贝文件防止阻塞的写法

打开记事本

Runtime.getRuntime().exec("notepad.exe");

打开某个文件（不管是word还excel等等文件）

Runtime.getRuntime().exec("cmd /c start " + """ "" + path + """);

打开ie浏览器

Runtime.getRuntime().exec("C:\Program Files\Internet Explorer\IEXPLORE.EXE");

得到系统的环境变量

@Test
public void dirRuntimeProcess() throws IOException, InterruptedException {
    Process process = Runtime.getRuntime().exec("cmd.exe /c echo %JAVA_HOME%");
    BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));

    String string = null;
    while ((string = bufferedReader.readLine()) != null) {
        System.out.println(string); // D:Javajdkjdk1.8.0_152
    }
    process.waitFor();
    System.out.println("return: " + process.exitValue()); // return: 0
}

得到java的版本号，这个和上述的不一样

@Test
public void getJavaVersion() {
    try {
        Process process = Runtime.getRuntime().exec("javac -version");
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getErrorStream()));
        String line = null;
        while ((line = br.readLine()) != null)
            System.out.println(line); // javac 1.8.0_152
        process.waitFor();
        System.out.println("Process exitValue: " + process.exitValue());
    } catch (Throwable t) {
        t.printStackTrace();
    }
}

执行外部命令得到的结果

@Test
public void execProgramC() {
    try {
        Process process = Runtime.getRuntime().exec("C:/Users/76801/Desktop/huhx.exe");
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
        String line = null;
        while ((line = br.readLine()) != null)
            System.out.println(line); // Hello World.
        process.waitFor();
        System.out.println("Process exitValue: " + process.exitValue());
    } catch (Throwable t) {
        t.printStackTrace();
    }
}

huhx.c比较简单，就是打印一句话。

#include<stdio.h>

void main() {
    printf("Hello World.");
}

导出mysql脚本

@Test
public void execMysqldump() throws IOException, InterruptedException {
    String execCommand = "cmd c/ D:/Java/mysqldump.exe -uhuhx -phuhx boot_learn > D:/bootlearn.sql";
    System.out.println("exec command: " + execCommand);
    Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
    Process p = runtime.exec(execCommand);
    StreamGobbler errorGobbler = new StreamGobbler(p.getErrorStream(), "Error");
    StreamGobbler outputGobbler = new StreamGobbler(p.getInputStream(), "Output");
    errorGobbler.start();
    outputGobbler.start();
    p.waitFor();
    System.out.println("successful." + p.exitValue());
}

上述也使用到了网上所说的读出窗口的标准输出缓冲区中的内容，仍旧没有解决Process的waitFor阻塞问题。下面是清空缓冲区的线程代码：

public class StreamGobbler extends Thread {

    InputStream is;
    String type;

    public StreamGobbler(InputStream is, String type) {
        this.is = is;
        this.type = type;
    }

    public void run() {
        try (InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);) {
            BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
            String line = null;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                if (type.equals("Error")) {
                    System.out.println("Error   :" + line);
                } else {
                    System.out.println("Debug:" + line);
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

代码的目标是导出mysql数据库的脚本。没有找到问题的解决方案，运行环境是win10，jdk1.8。

在JVM中增加一个关闭的钩子

阅读ElasticSearch的源码时，BootStrap类中调用了Runtime.getRuntime().addShutdownHook方法。接下来对java.lang包中的Runtime类的addShutdownHook方法进行说明。

这个方法的意思就是在JVM中增加一个关闭的钩子，当JVM关闭的时候，会执行系统中已经设置的所有通过方法addShutdownHook添加的钩子，当系统执行完这些钩子后，JVM才会关闭。所以这些钩子可以在JVM关闭的时候进行内存清理、对象销毁等操作。

为了更清晰的说明，编写如下程序：

public class TestShutdownHook {
    public static void main(String[] args) {
        // thread1
        Thread thread1 = new Thread() {
            public void run() {
                System.out.println("thread1");
            }
        };
 
        // thread2
        Thread thread2 = new Thread() {
            public void run() {
                System.out.println("thread2");
            }
        };
 
        // shutdownThread
        Thread shutdownThread = new Thread() {
            public void run() {
                System.out.println("shutdownThread");
            }
        };
 
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(shutdownThread);
 
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

输出结果：

thread1
thread2
shutdownThread
或
thread2
thread1
shutdownThread

无论是先打印thread1还是thread2，shutdownThread 线程都是最后执行的（因为这个线程是在JVM执行关闭前才会执行）。

关闭JVM程序

Runtime的exit表示的关闭JVM程序，但是不释放内存，举例：

System.exit(0);//表示正常程序的关闭，执行的是以下操作：
public static void exit(int status) {
    Runtime.getRuntime().exit(status);
}

备注：如果是 0表示正常关闭，如果是非0表示异常关闭，如果想释放内存的话，用“dispose()”关闭当前程序，并释放资源。

System.exit()的内部实现也是Runtime.getRuntime().exit();