java - 为什么 Runtime.exec(String) 对某些但不是所有命令有效？

Question

当我尝试运行 Runtime.exec(String) 时，某些命令有效，而其他命令执行但失败或执行与我的终端不同的操作。这是一个演示效果的独立测试用例:

public class ExecTest {
  static void exec(String cmd) throws Exception {
    Process p = Runtime.getRuntime().exec(cmd);

    int i;
    while( (i=p.getInputStream().read()) != -1) {
      System.out.write(i);
    }
    while( (i=p.getErrorStream().read()) != -1) {
      System.err.write(i);
    }
  }

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    System.out.print("Runtime.exec: ");
    String cmd = new java.util.Scanner(System.in).nextLine();
    exec(cmd);
  }
}

如果我用 echo hello world 替换命令，这个例子会很好用，但是对于其他命令——尤其是那些涉及像这里这样的空格的文件名——我会得到错误，即使命令显然是执行:

myshell$ javac ExecTest.java && java ExecTest
Runtime.exec: ls -l 'My File.txt'
ls: cannot access 'My: No such file or directory
ls: cannot access File.txt': No such file or directory

同时，复制粘贴到我的 shell:

myshell$ ls -l 'My File.txt'
-rw-r--r-- 1 me me 4 Aug  2 11:44 My File.txt

为什么会有差异？它什么时候起作用，什么时候失效？如何让它适用于所有命令？

Answer 1

为什么有些命令会失败？

发生这种情况是因为命令传递给了 Runtime.exec(String)不在 shell 中执行。 shell 为程序执行许多常见的支持服务，当 shell 不在身边时，命令将失败。

什么时候命令会失败？

只要命令依赖于 shell 功能，它就会失败。 shell 做了很多我们通常不会想到的常见、有用的事情:

1. shell 正确拆分引号和空格

   这确保了 "My File.txt" 中的文件名仍然是一个单一的论点。

   Runtime.exec(String)天真地拆分空格并将其作为两个单独的文件名传递。这显然失败了。

2. shell 扩展 globs/wildcards

   当你运行 ls *.doc , shell 将其重写为 ls letter.doc notes.doc .

   Runtime.exec(String)不会，它只是将它们作为参数传递。

   ls不知道是什么*是，所以命令失败。

3. shell 管理管道和重定向。

   当你运行 ls mydir > output.txt ，shell 打开命令输出的“output.txt”并将其从命令行中删除，给出 ls mydir .

   Runtime.exec(String)没有。它只是将它们作为参数传递。

   ls不知道是什么>意味着，所以命令失败。

4. shell扩展变量和命令

   当你运行 ls "$HOME"或 ls "$(pwd)" , shell 将其重写为 ls /home/myuser .

   Runtime.exec(String)不会，它只是将它们作为参数传递。

   ls不知道是什么$意味着，所以命令失败。

你可以做什么？

有两种方法可以执行任意复杂的命令:

简单粗暴:委托(delegate)给 shell。

你可以只使用Runtime.exec(String[]) (注意数组参数)并将您的命令直接传递给可以完成所有繁重工作的 shell:

// Simple, sloppy fix. May have security and robustness implications
String myFile = "some filename.txt";
String myCommand = "cp -R '" + myFile + "' $HOME 2> errorlog";
Runtime.getRuntime().exec(new String[] { "bash", "-c", myCommand });

安全且健壮:承担 shell 的职责。

这不是可以机械应用的修复程序，而是需要了解 Unix 执行模型、shell 的功能以及如何执行相同的操作。但是，通过将 shell 排除在外，您可以获得可靠、安全和健壮的解决方案。 ProcessBuilder 促进了这一点.

前面示例中的命令需要有人处理 1. 引号、2. 变量和 3. 重定向，可以写成:

String myFile = "some filename.txt";
ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder(
    "cp", "-R", myFile,        // We handle word splitting
       System.getenv("HOME")); // We handle variables
builder.redirectError(         // We set up redirections
    ProcessBuilder.Redirect.to(new File("errorlog")));
builder.start();