java裏執行linux命令，關於死鎖的問題

最近在用Java調用ffmpeg的命令，因此記錄下踩到的坑

若是要在Java中調用shell腳本時，可使用Runtime.exec或ProcessBuilder.start。它們都會返回一個Process對象，經過這個Process能夠對獲取腳本執行的輸出，而後在Java中進行相應處理。例如，下面的代碼

try 
		{
			Process process = Runtime.getRuntime().exec(cmd);
			
			process.waitFor();
                        
                        //do something ...
		} 
		catch (Exception e) 
		{			
			e.printStackTrace();
		}

一般，安全編碼規範中都會指出：使用Process.waitfor的時候，可能致使進程阻塞，甚至死鎖。 那麼這句應該怎麼理解呢？用個實際的例子說明下。

問題描述

         使用Java代碼調用shell腳本，執行後會發現Java進程和Shell進程都會掛起，沒法結束。Java代碼 processtest.java

try 
		{
			Process process = Runtime.getRuntime().exec(cmd);
			System.out.println("start run cmd=" + cmd);
			
			process.waitFor();
			System.out.println("finish run cmd=" + cmd);
		} 
		catch (Exception e) 
		{			
			e.printStackTrace();
		}

被調用的Shell腳本doecho.sh

#!/bin/bash
for((i=0; ;i++))
do    
    echo -n "0123456789"
    echo $i >> count.log
done

掛起緣由

1.  主進程中調用Runtime.exec會建立一個子進程，用於執行shell腳本。子進程建立後會和主進程分別獨立運行。
2.  由於主進程須要等待腳本執行完成，而後對腳本返回值或輸出進行處理，因此這裏主進程調用Process.waitfor等待子進程完成。
3.  經過shell腳本能夠看出：子進程執行過程就是不斷的打印信息。主進程中能夠經過Process.getInputStream和Process.getErrorStream獲取並處理。
4.  這時候子進程不斷向主進程發生數據，而主進程調用Process.waitfor後已掛起。當前子進程和主進程之間的緩衝區塞滿後，子進程不能繼續寫數據，而後也會掛起。
5. 這樣子進程等待主進程讀取數據，主進程等待子進程結束，兩個進程相互等待，最終致使死鎖。

解決方法

        方案一： 基於上述分析，只要主進程在waitfor以前，能不斷處理緩衝區中的數據就能夠。由於，咱們能夠再waitfor以前，單獨啓兩個額外的線程，分別用於處理InputStream和ErrorStream就能夠。實例代碼以下：

try 
		{
			final Process process = Runtime.getRuntime().exec(cmd);
			System.out.println("start run cmd=" + cmd);
			
			//處理InputStream的線程
			new Thread()
			{
				@Override
				public void run()
				{
					BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream())); 
					String line = null;
					
					try 
					{
						while((line = in.readLine()) != null)
						{
							System.out.println("output: " + line);
						}
					} 
					catch (IOException e) 
					{						
						e.printStackTrace();
					}
					finally
					{
						try 
						{
							in.close();
						} 
						catch (IOException e) 
						{
							e.printStackTrace();
						}
					}
				}
			}.start();
			
			new Thread()
			{
				@Override
				public void run()
				{
					BufferedReader err = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getErrorStream())); 
					String line = null;
					
					try 
					{
						while((line = err.readLine()) != null)
						{
							System.out.println("err: " + line);
						}
					} 
					catch (IOException e) 
					{						
						e.printStackTrace();
					}
					finally
					{
						try 
						{
							err.close();
						} 
						catch (IOException e) 
						{
							e.printStackTrace();
						}
					}
				}
			}.start();
			
			process.waitFor();
			System.out.println("finish run cmd=" + cmd);
		} 
		catch (Exception e) 
		{			
			e.printStackTrace();
		}

方案二：那就直接用ProcessBuilder來建立Process對象吧！ProcessBuilder已經給出了這方面的解決方案，可是必需要注意的是ProcessBuilder的redirectErrorStream方法。查API可知曉，redirectErrorStream方法設置爲ture的時候，會將getInputStream()，getErrorStream()兩個流合併，自動會清空流，無需咱們本身處理。若是是false，getInputStream()，getErrorStream()兩個流分開，就必須本身處理，程序以下：

public class ProcessBuilderTest {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> params = new ArrayList<String>();
        params.add("java");
        params.add("-jar");
        params.add("ProcessJar.jar");
        params.add("args1");
        params.add("args2");
        params.add("args3");

        ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder(params);
//        System.out.println(processBuilder.directory());
//        System.out.println(processBuilder.environment());
        processBuilder.redirectErrorStream(true);
        try {
            Process process = processBuilder.start();
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
            int exitCode = process.waitFor();
            System.out.println("exitCode = "+exitCode);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}