JAVA-多进程开发-创建等待进程

news2024/11/29 16:36:49

前言

在项目中，为了实现“并发编程”（同时执行多个任务），就引入了“多进程编程”，把一个很大的任务，拆分成若干个很小的任务，创建多个进程，每个进程分别负责其中的一部分任务。

这也带来了一些问题：创建/销毁进程，比较低效，所以就引入了线程，每个线程都是一个独立的执行流，一个进程包含了一个或多个线程，创建线程/销毁线程比创建进程/销毁进程更高效。

因此，在 Java 圈子中，大部分的并发编程都是通过多线程的方式实现的，但是进程也有线程比不上的优势 ----> 进程的独立性

操作系统中，同一时刻运行着很多个进程，如果某一个进程挂了，不会影响其他的进程（每个进程有各自的地址空间），相比之下，由于多个线程共用一个进程的地址空间，某个线程挂了，就有可能会把整个进程都祸害掉

所以对于使用进程还是线程实现并发编程，我们要根据项目的特性来考虑

多进程介绍

站在操作系统的角度（如 Linux ）提供了很多和多进程编程相关的接口，比如：进程创建，进程终止，进程等待，进程程序替换，进程间通信 ......

而 Java 中对系统提供的这些操作进行了限制，最终给用户提供了两个操作：1.进程创建 2.进程等待

进程创建&等待

创建出一个新的进程，让这个新的进程来执行一系列的任务，被创建出来的进程称为子进程，创建子进程的进程称为父进程

代码演示

/**
 * 测试进程的创建
 * */
public class TestExec {
    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        // Runtime 采用了单例模式，只能有一个实例
        Runtime runtime=Runtime.getRuntime();

        //创建并运行了一个进程，相当于在控制台输入了 javac 运行
        Process process=runtime.exec("javac");

        // javac 是一个控制台程序，它的输出是输出到“标准输出”和“标准错误”这两个特殊文件中的
        //要想看到这个程序的运行结果，就要去获取“标准输出”和“标准错误”这两个特殊文件中的内容

        //为什么在 idea 中看不到上述进程运行的结果？
        //一个进程在启动的时候会自动的打开 3 个文件：
        //  1.标准输入（对应键盘）
        //  2.标准输出（对应显示器）
        //  3.标准错误（对应显示器）
        //虽然子进程启动以后也打开了这 3 个文件，但是由于子进程没有和 idea 的终端关联，因此在 idea 中看不到子进程的输出，需要手动获取

        // 获取标准输出
        InputStream stdOutFrom=process.getInputStream();
        FileOutputStream stdOutTo=new FileOutputStream("stdOut.txt");

        while (true){
            int ch=stdOutFrom.read();

            if(ch==-1){
                break;
            }

            stdOutTo.write(ch);
        }


        stdOutFrom.close();
        stdOutTo.close();

        //获取标准错误
        InputStream stdErrFrom=process.getErrorStream();
        FileOutputStream stdErrTo=new FileOutputStream("stdError.txt");

        while (true){
            int ch=stdErrFrom.read();

            if(ch==-1){
                break;
            }

            stdErrTo.write(ch);
        }

        stdErrFrom.close();
        stdErrTo.close();

        //执行 Process 类的 waitFor 方法来实现进程的等待
        //父进程执行到 waitFor 方法时就会阻塞，阻塞到子进程执行完毕为止（和 Thread.join 是很像的）
        //返回的 exitCode 是退出码，退出码用于表示进程是否正确执行完毕，如果正确执行完毕就返回 0 ，非 0 代表进程出现异常
        int exitCode=process.waitFor();
        System.out.println(exitCode);
    }
}

执行以上代码，可以得到空的 stdOut.txt 文件，与如下所示的 stdError.txt 文件，说明我们成功创建了一个进程，执行了 javac 命令