Java如何调用Linux系统命令？

在Java应用程序中，调用Linux命令是常见需求，例如系统运维、自动化脚本或与底层工具交互场景，Java提供了多种方式实现这一功能，其中最常用的是通过Runtime类和ProcessBuilder类执行系统命令，同时需注意命令执行时的流处理、异常捕获及安全性问题。

使用Runtime.exec()执行命令

Runtime类是Java中与操作系统交互的入口，其exec()方法可直接调用系统命令，该方法支持执行单个命令或带参数的命令，但需注意其返回的Process对象需手动管理输入输出流,否则可能导致进程阻塞。

示例代码：

public class RuntimeExecExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 执行简单命令（如列出当前目录文件）
            Process process = Runtime.getRuntime().exec("ls -l");
            // 获取命令执行结果（标准输出）
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
            // 等待命令执行完成，获取退出码
            int exitCode = process.waitFor();
            System.out.println("Exit Code: " + exitCode);
        } catch (IOException | InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

注意事项：

• 流处理：必须读取Process的InputStream（标准输出）和ErrorStream（错误输出），否则缓冲区满会导致进程阻塞,可通过单独线程分别读取输出流和错误流。
• 命令拼接安全：避免直接拼接用户输入到命令中，防止命令注入攻击（如Runtime.getRuntime().exec("ls " + userInput)），若需传参，建议使用数组或列表形式（如exec(new String[]{"ls", "-l", userInput})）。

使用ProcessBuilder执行命令

ProcessBuilder是Java 5引入的类，比Runtime.exec()更灵活，支持设置工作目录、环境变量,且可更方便地管理输入输出流。

示例代码：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class ProcessBuilderExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建ProcessBuilder，设置命令和参数（推荐用数组避免空格问题）
            List<String> command = Arrays.asList("ls", "-l", "/home");
            ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder(command);
            // 设置工作目录（可选）
            processBuilder.directory(new File("/tmp"));
            // 合并标准错误和标准输出（可选）
            processBuilder.redirectErrorStream(true);
            // 启动进程
            Process process = processBuilder.start();
            // 读取输出
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
            // 等待进程结束
            int exitCode = process.waitFor();
            System.out.println("Exit Code: " + exitCode);
        } catch (IOException | InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

优势：

• 灵活性：可通过directory()设置工作目录，environment()配置环境变量。
• 流管理：支持redirectOutput()、redirectError()等方法重定向输入输出流到文件,避免手动读取流导致的阻塞。

方法对比与选择

关键注意事项

1. 异常处理：命令执行可能抛出IOException（命令不存在、权限不足等）和InterruptedException（线程被中断）,需捕获并处理。
2. 进程等待：调用process.waitFor()会阻塞当前线程直至进程结束；若需异步执行,可单独线程管理进程。
3. 超时控制：长时间运行的命令需设置超时，避免线程永久阻塞，可通过Process.waitFor(long timeout, TimeUnit unit)实现。

相关问答FAQs

Q1：为什么使用Runtime.exec()执行命令时，程序有时会卡住？
A：通常是因为未及时读取Process的InputStream（标准输出）和ErrorStream（错误输出），子进程的输出缓冲区满时，会阻塞自身进程，进而导致Java程序卡住，解决方案：使用单独线程分别读取输出流和错误流，或通过ProcessBuilder.redirectErrorStream(true)合并错误流到输出流。

Q2：如何解决Java调用Linux命令时的中文乱码问题？
A：乱码通常源于字符编码不一致，Linux默认终端编码为UTF-8，而Java默认使用平台编码（可能是GBK），需在读取流时显式指定编码，BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream(), "UTF-8"));，确保命令执行环境的编码与Java指定编码一致（如通过export LANG=en_US.UTF-8设置环境变量）。