程序在Java程序中运行外部类文件



一、引言
无论是用传统的编程语言（C++、VB等）还是Java语言编程，都经常需要在一个运行的程序中执行另外一个独立的外部程序。例如用Java设计一个IDE程序，那么这个IDE程序就必需能够调式、运行其它独立的外部Java程序。况且直接运行已经存在的外部程序来实现本程序的某些特定的功能，也是提高程序开发效率的一种重要手段。
Java2为实现在一个Java程序中运行外部类文件（即Java程序）提供了的两种解决方案，即在同一进程中运行外部类文件和在不同进程中运行外部类文件。
二、在同一进程中运行外部类文件
Java规定任何Java应用（application）的入口都是：main()，因此要实现在同一进程中运行外部类文件，只要想办法在程序中直接调用外部类文件的main()方法即可。
Java2中的映象（Reflection）API可以对Java虚拟机中的类、接口、对象等进行映象，通过它能够动态地得到类、接口、对象的各种信息，还能够动态地设置对象的域的值，并可以动态地调用对象中的各种方法。
因此，我们可以利用Reflection API在运行时（runtime）动态地确定外部类文件的main()方法，然后调用它。例如：
假定将被执行的外部类文件（Invoked.java）如下：
public class Invoked {
public static void main(String[] args) {
if (args.length != 2) {
System.err.println("Usage: java Invoked name sex ");
System.exit(1);
}
System.out.println("Hello, I come from OutClassFile!");
System.out.println("my name is "+args[0]);
System.out.println("my sex is "+args[1]);
}
}
运行上述类文件的主程序（Invoker.java）一般具有如下形式：
import java.lang.reflect.*;
public class Invoker {
public static void main(String[] args) {
//args[0]存储被执行的外部类名，本例中args[0]=“Invoked”
if (args.length != 1) {
System.err.println("Usage: java Invoker ");
System.exit(1);
}
Class[] argTypes = new Class[1];
argTypes[0] = String[].class;
try {
Method mainMethod = Class.forName(args[0]).getDeclaredMethod("main",argTypes);
Object[] argListForInvokedMain = new Object[1];
//被调用的main()方法的参数个数=1
argListForInvokedMain[0] = new String[2];
//被调用的main()方法的参数是一个长度为2的String数组
String argsToinvoked[]={"WangShuangLin","Man"};
ArgListForInvokedMain[0]= argsToinvoked;
//设置传递给被调用的外部类的main()方法的参数
mainMethod.invoke(null, argListForInvokedMain);
//inkoke(Object obj, Object[] args)是调用方法；
//其中obj是方法所在的对象实例; 但因为这里的main()是静态方法，
//所以无须实例化，填上null即可；
//args是传递给该方法的参数。
}
catch (ClassNotFoundException ex) {
System.err.println("Class"+args[0]+"not found in classpath.");
}
catch (NoSuchMethodException ex) {
System.err.println("Class "+args[0]+" does not define public static void main(String[])");
}
catch (InvocationTargetException ex) {
System.err.println("Exception while executing "+args[0]+ ":"+ex.getTargetException());
}
catch (IllegalAccessException ex) {
System.err.println("main(String[]) in class "+args[0] + "is not public");
}
}
}
用如下的命令行运行主程序：java Invoker Invoked。
这个例子简单展示了如何在同一进程（process）中执行外部类文件，不仅如此，而且还是在同一线程（thread）中，当然完全可以在不同的线程中来完成。
三、在不同进程中运行外部类文件
要在不同进程中运行外部类文件，只要想办法在程序中直接执行：
java 外部类文件 （本例即为：java Invoked）即可。
幸运的是java.lang.Runtime 类提供了exce()方法来完成对外部可执行程序的调用。注意：在这里exce()方法调用的其实是java解释器这个可执行程序，外部类文件Invoked.class只不过是作为java解释器的参数出现。事实上，exce()方法还可以直接调用其它的可执行文件，而不仅仅是java解释器。
假定将被执行的外部类文件仍然是上面的Invoked.java；
那么运行上述类文件的主程序（InvokerFromSeparateProcess.java）如下：
public class InvokerFromSeparateProcess {
public static void main(String[] args) {
if (args.length != 1) {
System.err.println("Usage: java InvokerFromSeparateProcess ");
System.exit(1);
}
String name=” WangShuangLin”;
String sex=” man”;
try {
Process p = Runtime.getRuntime().exec("java "+args[0]+name+sex);
}
catch (java.io.IOException ex) {
System.err.println("Problems invoking class "+args[0]+": "+ex);
}
}
}
用如下的命令行运行主程序：java InvokerFromSeparateProcess Invoked。
你也许会发现并没有看到被调用的外部类文件Invoked.class的输出。问题在于新进程（new porcess）的标准输出流（standard output stream）并不会自动地定向到stdout。为了得到并显示新进程的输出信息，我们可以利用p.getInputStream()来读取新进程的输出信息，然后把读到的信息发送到标准输出流（standard output）上。
四、结语
利用Java2中的映象（Reflection）API实现在同一进程（process）中执行外部类文件的方法，优点是消耗资源较少，因为它不打开新的进程；功能强大，因为它不但可以执行外部类文件的main()方法，而且还可以执行外部类文件的其它方法，可以非常细致地利用外部类文件的一切资源。缺点是它只能执行用Java编写的外部类文件，而不能执行其它形式的可执行文件，如EXE、COM等；其次是编程较第二种形式稍微复杂一点。
利用java.lang.Runtime 类提供了exce()方法来完成对外部可执行程序的调用的方法，优点是编程简单，并且可以运行一切可执行程序，包括用其它语言编写的程序。缺点是消耗资源较多，因为它要打开新的进程；其次是它只能整体运行外部类文件，而不能细致地访问被调用程序的内部资源。
一般情况下，如果要运行用Java编写的外部类文件，选择第一种方法较为灵活、恰当；如果要运行用其它语言编写的可执行程序，选择第二种方法较为方便、直接，但是一般情况下要尽量避免这样做，否则将降低Java程序的跨平台性，因为这种外部程序一般是平台相关的。