为什么 Runtime.exec(String) 对某些命令有效，但不适用于所有命令？

当我尝试跑步时Runtime.exec(String)，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。这是一个独立的测试用例，演示了效果：

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);
  }
}

如果我将命令替换为echo hello world，但对于其他命令——尤其是那些涉及像这里这样的带有空格的文件名的命令——即使命令显然正在执行，我也会收到错误：

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？什么时候有效，什么时候失败？如何使其适用于所有命令？

为什么有些命令失败？

发生这种情况是因为命令传递给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 无法执行这些服务时，命令将失败。

命令什么时候会失败？

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 在引号和空格上正确分割

   这确保了文件名"My File.txt"仍然是一个单一的论点。

   Runtime.exec(String)天真地分割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 扩展了全局/通配符

   当你跑步时ls *.doc，shell将其重写为ls letter.doc notes.doc.

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

   ls不知道什么*是，所以命令失败。

3. shell 管理管道和重定向。

   当你跑步时ls mydir > output.txt，shell 打开“output.txt”作为命令输出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不知道什么>意味着，所以命令失败。

4. shell 扩展变量和命令

   当你跑步时ls "$HOME" or ls "$(pwd)"，shell将其重写为ls /home/myuser.

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

   ls不知道什么$意味着，所以命令失败。

你能做什么呢？

有两种方法可以执行任意复杂的命令：

简单又马虎：委托给 shell。

你可以只使用Runtime.exec(String[])（注意数组参数）并将命令直接传递到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、稳健：承担shell的职责。

这不是一个可以机械应用的修复方法，而是需要了解 Unix 执行模型、shell 的作用以及如何执行相同的操作。然而，您可以通过去掉外壳来获得可靠、安全和强大的解决方案。这是通过以下方式促进的：ProcessBuilder.

上一个示例中的命令需要某人处理 1. 引号、2. 变量和 3. 重定向，可以写为：

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();