如何使用java.lang.ProcessBuilder启动新进程？

下文笔者讲述使用ProcessBuilder启动新进程的方法及示例分享,如下所示

java.lang.ProcessBuilder简介

java.lang.ProcessBuilder`是Java 中用于创建和启动外部进程的核心工具类
     它提供灵活方式来配置进程的启动参数、环境变量、工作目录等

java.lang.ProcessBuilder作用

`ProcessBuilder` 的功能是
     构建并启动一个新的操作系统进程**（如执行命令行命令、调用其他可执行文件等）
可使用 `ProcessBuilder` 进行以下操作
- 指定进程的启动命令及参数；
- 设置进程的工作目录；
- 配置进程的环境变量；
- 重定向进程的输入/输出流（如将输出打印到控制台、写入文件等）；
- 启动进程并获取其运行状态。

java.lang.ProcessBuilder使用步骤

1. 创建 `ProcessBuilder` 实例：
     传入命令及参数（命令为字符串数组或可变参数）；
2. 可选）配置进程属性：
     如工作目录、环境变量、输入输出重定向等；
3. 启动进程：
    调用 `start()` 方法，返回 `Process` 对象（代表正在运行的进程）；
4. （可选）处理进程的输入/输出：
    使用 `Process` 对象获取输入流（进程的输出）、输出流（进程的输入）、错误流（进程的错误输出）；
5. （可选）等待进程结束：
    调用 `Process.waitFor()` 方法，阻塞当前线程直到进程执行完成；
6. 获取进程退出码：
   通过 `Process.exitValue()` 获取进程的退出状态（0 表示成功，非 0 表示失败）。

例

启动简单命令（执行 `ls -l` 或 `dir`）

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;

public class ProcessBuilderDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 1. 创建 ProcessBuilder 实例（Windows 用 "cmd", "/c", "dir"；Linux/macOS 用 "ls", "-l"）
            ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("ls", "-l");

            // 2. （可选）设置工作目录（默认是当前 JVM 的 user.dir）
            pb.directory(new java.io.File("/home/user/documents"));

            // 3. 启动进程
            Process process = pb.start();

            // 4. 处理进程的输出（重要：必须读取输出/错误流，否则进程可能阻塞）
            printStream(process.getInputStream(), "输出");
            printStream(process.getErrorStream(), "错误");

            // 5. 等待进程执行完成（阻塞当前线程）
            int exitCode = process.waitFor();
            System.out.println("\n进程退出码：" + exitCode);

        } catch (IOException | InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // 打印输入流内容（如进程的输出/错误信息）
    private static void printStream(InputStream is, String type) throws IOException {
        try (BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is, "UTF-8"))) {
            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                System.out.println(type + ": " + line);
            }
        }
    }
}

例 2：启动新 JVM 进程（指定 `user.dir`）

通过 `ProcessBuilder` 启动一个新的 Java 进程，
     并指定其 `user.dir`（模拟修改工作目录）：
 
public class StartNewJvmProcess {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 1. 定义新进程的启动命令（执行一个打印 user.dir 的 Java 类）
            String javaHome = System.getProperty("java.home");
            String javaExe = javaHome + "/bin/java"; // Java 可执行文件路径
            String classPath = System.getProperty("java.class.path"); // 类路径（当前项目的 classpath）
            String mainClass = "PrintUserDir"; // 要执行的主类

            // 2. 创建 ProcessBuilder，传入命令及参数（包括 -Duser.dir 指定新工作目录）
            ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder(
                javaExe,
                "-Duser.dir=/home/user/new-working-dir", // 新进程的 user.dir
                "-cp", classPath,
                mainClass
            );

            // 3. 启动进程并处理输出
            Process process = pb.start();
            printStream(process.getInputStream(), "新进程输出");
            printStream(process.getErrorStream(), "新进程错误");

            // 4. 等待进程结束并获取退出码
            int exitCode = process.waitFor();
            System.out.println("新进程退出码：" + exitCode);

        } catch (IOException | InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // 辅助方法：打印流内容（同示例 1）
    private static void printStream(InputStream is, String type) throws IOException {
        // 实现同示例 1
    }
}

// 新进程要执行的主类（需放在 classpath 下）
class PrintUserDir {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("新进程的 user.dir：" + System.getProperty("user.dir"));
    }
}

例 3：配置环境变量

为新进程添加自定义环境变量：
 
public class ProcessWithEnv {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("echo", "%MY_VAR%"); // Windows 用 %变量名%；Linux/macOS 用 $变量名

            // 获取当前进程的环境变量，添加自定义变量
            java.util.Map env = pb.environment();
            env.put("MY_VAR", "Hello from ProcessBuilder!");

            // 启动进程并打印输出
            Process process = pb.start();
            printStream(process.getInputStream(), "输出");

            process.waitFor();
        } catch (IOException | InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // 辅助方法：打印流内容（同示例 1）
    private static void printStream(InputStream is, String type) throws IOException {
        // 实现同示例 1
    }
}

ProcessBuilder总结

`ProcessBuilder` 是 Java 中启动外部进程的强大工具，核心步骤为：
1. 构建 `ProcessBuilder` 并指定命令；
2. 配置工作目录、环境变量等（可选）；
3. 启动进程并处理输入/输出流；
4. 等待进程完成并获取退出码。