Java如何调用Linux系统命令？

在Java中调用Linux系统命令是一项常见的需求,尤其在需要与操作系统底层交互或执行自动化任务时，Java提供了多种方式来实现这一功能，其中最常用的是通过Runtime类和ProcessBuilder类，下面将详细介绍这两种方法的使用场景、实现步骤及注意事项。

Runtime类是Java中与操作系统交互的传统方式，它提供了一个exec()方法，可以执行指定的系统命令，执行ls -l命令的代码片段如下：

try {
    Process process = Runtime.getRuntime().exec("ls -l");
    BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
    String line;
    while ((line = reader.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }
    int exitCode = process.waitFor();
    System.out.println("Exit Code: " + exitCode);
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

上述代码中,exec()方法返回一个Process对象，通过该对象可以获取命令的输出流，需要注意的是，Runtime.exec()在处理复杂命令（如包含管道或重定向）时可能会遇到问题，此时需要手动解析命令参数，且错误流和标准输出流需要分别处理，否则可能导致进程阻塞。

相比之下,ProcessBuilder类是Java 5引入的更强大、更灵活的替代方案，它允许更精细地控制进程的执行环境，包括工作目录、环境变量等，以下是使用ProcessBuilder执行ls -l的示例：

try {
    ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("ls", "-l");
    pb.directory(new File("/path/to/directory")); // 设置工作目录
            Process process = pb.start();
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
            int exitCode = process.waitFor();
            System.out.println("Exit Code: " + exitCode);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

ProcessBuilder的优势在于可以轻松处理命令参数列表，避免字符串解析的复杂性，同时支持合并错误流和标准输出流（pb.redirectErrorStream(true)），它还可以设置环境变量，例如pb.environment().put("KEY", "VALUE")。

在实际应用中,选择哪种方式取决于具体需求，如果只是执行简单命令，Runtime.exec()足够使用；但对于复杂场景或需要更多控制的场景，ProcessBuilder是更优的选择，需要注意的是，无论哪种方式，都需要正确处理输入流、输出流和错误流，避免因缓冲区满导致进程阻塞，命令执行的安全性也需重视，特别是当命令参数来自用户输入时，应进行严格的校验，防止命令注入攻击。

以下是两种方式的对比表格：

相关问答FAQs

1. 问：Java调用Linux命令时如何避免进程阻塞？
   答：进程阻塞通常是由于未及时读取命令的输出流或错误流导致的，解决方法是使用单独的线程读取输入流和错误流，或使用ProcessBuilder合并错误流（pb.redirectErrorStream(true)），确保在命令执行完成后调用process.waitFor()或process.destroy()释放资源。

   
   （图片来源网络，侵删）

2. 问：如何安全地执行包含用户输入的Linux命令？
   答：为防止命令注入攻击，应避免直接拼接用户输入到命令字符串中，推荐使用ProcessBuilder的参数列表方式，将用户输入作为单独的参数传递，例如ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("command", userInput)，对用户输入进行严格校验，过滤掉特殊字符（如、&、等）。