Java 是一种面向对象的编程语言，它主要通过多线程来处理并发任务，但有时候，某些任务需要通过多进程来实现，尤其是在需要完全隔离的情况下。例如当程序需要充分利用多核 CPU 时，或者任务的执行需要较高的独立性时，Java 多进程就成为一个重要的选择。小编将介绍如何在 Java 中创建多进程，并讨论两种常见的创建进程的方法。
一、Java 中创建进程的概述
在 Java 中，创建多进程的方式并不像线程那样直接通过 Thread 类来实现。Java 中并没有直接提供创建进程的 API，但可以通过 java.lang.Process 类或者 Runtime 类来启动新的进程。多进程的最大优势是每个进程具有独立的内存空间，彼此间不共享资源，这使得它们之间不会相互干扰。
二、Java 创建进程的两种常见方法
在 Java 中，有两种主要的方式来创建和启动进程：
使用 Runtime.ｅｘｅｃ() 方法
使用 ProcessBuilder 类
下面，我们分别详细介绍这两种方法。
1. 使用 Runtime.ｅｘｅｃ() 方法创建进程
Runtime 类是 Java 中用于与 JVM 交互的一个类，它提供了一个 ｅｘｅｃ() 方法来启动系统命令或外部程序。通过该方法，我们可以启动一个新的进程。该方法常见的应用场景是在需要启动操作系统命令、脚本或可执行程序时。
示例代码：
javaCopy Codeimport java.io.IOException;
public class RuntimeExecExample {
public static void main(String[] args) {
try {
// 创建进程来执行系统命令
String command = "notepad.exe"; // Windows 系统下打开记事本
Process process = Runtime.getRuntime().ｅｘｅｃ(command);
// 等待进程执行完毕
process.waitFor();
System.out.println("进程执行完毕!");
} catch (IOException | InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
解析：
Runtime.getRuntime().ｅｘｅｃ(command) 启动一个外部进程并执行指定的命令。在 Windows 环境下，我们使用 "notepad.exe" 来启动记事本程序;在 Linux 环境下，可以使用类似 "gnome-calculator" 启动计算器。
process.waitFor() 阻塞当前线程，直到外部进程执行完毕。
2. 使用 ProcessBuilder 类创建进程
ProcessBuilder 类提供了比 Runtime.ｅｘｅｃ() 更灵活的进程创建方式。它允许我们在创建进程时设置更多的参数，如环境变量、工作目录以及进程的输入输出流等。ProcessBuilder 适用于更复杂的进程管理场景，能够灵活地控制外部进程。
示例代码：
javaCopy Codeimport java.io.IOException;
public class ProcessBuilderExample {
public static void main(String[] args) {
try {
// 创建一个 ProcessBuilder 实例
ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder("notepad.exe");
// 启动进程
Process process = processBuilder.start();
// 等待进程执行完毕
process.waitFor();
System.out.println("进程执行完毕!");
} catch (IOException | InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
解析：
ProcessBuilder 通过 start() 方法启动一个新进程。你可以传递多个命令和参数(如 "notepad.exe", "file.txt" 来打开一个文件)。
process.waitFor() 同样用于等待进程执行完毕。
三、Runtime.ｅｘｅｃ() 与 ProcessBuilder 的对比
虽然 Runtime.ｅｘｅｃ() 和 ProcessBuilder 都可以用来启动新的进程，但它们有一些关键的区别：
特性Runtime.ｅｘｅｃ()ProcessBuilder
启动进程方式通过单一命令或命令数组启动进程可以通过命令数组或命令列表启动进程
异常处理抛出 IOException 和 InterruptedException提供更灵活的异常处理和进程控制
环境变量设置不支持直接修改环境变量支持设置和修改进程的环境变量
工作目录设置不支持设置工作目录可以通过 directory() 方法设置工作目录
输入输出流控制只能通过 Process.getInputStream() 访问提供更丰富的输入输出流控制方法
代码可读性代码较为简单，适合简单任务更适合复杂进程管理和流程控制
Java 中虽然没有直接的 API 来创建多进程，但通过 Runtime.ｅｘｅｃ() 和 ProcessBuilder 两种方法，我们能够很方便地创建和控制外部进程。这两种方法各有优缺点：
如果需要快速启动外部进程且操作较简单，可以使用 Runtime.ｅｘｅｃ()。
如果需要更细致的控制，如设置工作目录、环境变量、重定向输入输出流等，ProcessBuilder 更为适合。
了解这两种方法后，你可以根据不同的应用场景灵活选择，提升程序的执行效率和功能性。在某些并发场景下，使用多进程的方式可以有效地提升性能和可靠性。
