Java 系统相关 —— System类和RunTime类

Posted 2021-03-06 woshi123

Java 系统相关

Java程序在不同操作系统上运行时，可能需要取得平台相关的属性，或者调用平台命令来完成特定功能。

Java提供了System类和Runtime类来与程序的运行平台进行交互

System类

System类代表当前Java程序的运行平台，程序不能创建System类的对象，只能通过调用System类的类变量和类方法来获取信息和执行功能；

System类提供了代表标准输入、标准输出和错误输出的类变量，并提供了一些静态方法用于访问环境变量、系统属性的方法，还有加载文件和动态链接库的方法。

加载文件和动态链接库只对native方法有用，对于一些特殊的功能（如访问操作系统或底层硬件设备等）Java程序无法实现，必须借助C语言来完成，此时需要使用C语言来提供实现，步骤如下：

1. Java程序中声明native修饰的方法，类似于abstract方法，只有方法签名，没有实现。编译该Java程序，生成一个.class文件
2. 用 javah 编译第1步生成的.class文件，生成一个.h文件
3. 写一个.cpp文件实现native方法，这一步需要包含第2步产生的.h文件（这个.h文件中又包含了JDK带的 jni.h 文件）
4. 将第3步的.cpp文件编译成动态链接库文件
5. 在Java中用System类的 loadLibrary..() 方法或Runtime类的 loadLibrary() 方法加载第4步产生的动态链接库文件，Java程序中就可以调用这个native方法了

获取系统所有的环境变量：

Map<String,String> env = System.getenv();
for (String name:env.keySet()){
    System.out.println(name+"------------->"+env.get(name));
}
//获取指定环境变量的值
System.out.println(System.getenv("JAVA_HOME"));

获取所有的系统属性：

Properties props = System.getProperties();
//将所有的系统属性保存到props.text文件中,并生成到当前路径下
props.store(new FileOutputStream("props.text"),"System Properties");
//输出特定的系统属性
System.out.println(System.getProperty("os.name"));

System类提供了通知系统进行垃圾回收的gc()方法，以及通知系统进行资源清理的runFinalization方法：

System.gc();
System.runFinalization();

System类还提供了通知系统进行垃圾回收的方法：currentTimeMillis()和nanoTime()
它们都返回当前时间与 UTC 1970-1-1 00:00:00 的时间差，前者以毫秒为单位，后者以纳秒为单位
这两个方法返回的时间粒度取决于底层操作系统，
许多操作系统以十几毫秒为单位测量时间，currentTimeMillis()方法不可能返回精确的毫秒数
nanoTime()方法就更少用了，因为大部分操作系统都不支持使用纳秒作为计时单位

System.out.println(System.currentTimeMillis());
System.out.println(System.nanoTime());

除此之外，System类的in , out 和 err 分别代表系统的标准输入（通常是键盘），标准输出（通常是显示器）和错误输入流，并提供了setIn(),setOut()和setErr()方法来改变系统的标准输入、标准输出和标准错误输出流。

System类还提供了一个identityHashCode(Object x)方法，该方法返回指定对象精确的hashCode值，也就是根据对象地址计算得到的hashCode值。
当某个类的hashCode()方法被重写后，该类实例的hashCode()方法就不能唯一地标识该类的对象；
但System类的identityHashCode(Object x)方法，依然是根据该类的地址计算得到的hashCode值。所以，如果两个对象的identityHashCode值相同，两个对象绝对是同一个对象

Runtime类

Rumtime类代表Java程序的运行时环境，每个Java程序都有一个与之相应的RunTime实例，应用程序通过该对象与运行时环境相连。

应用程序不能创建自己的RunTime实例，但可以通过getRunTime()方法获取与之关联的RunTime对象。

与 System 相似的是，RunTime 类也提供了 gc() 方法与 runFinalization() 方法来通知系统进行垃圾回收、清理系统资源，并提供了 load(String filename) 和 loadLibrary(String libname)方法来加载文件和动态链接库

RunTime类代表Java程序的运行时环境，可以访问JVM的相关信息，如处理器数量、内存信息等：

public class RunTimeTest {
    public static void main(String[] args) {
        //获取Java程序关联的运行时对象
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        System.out.println("处理器数量："+runtime.availableProcessors());
        System.out.println("空闲内存数："+runtime.freeMemory());
        System.out.println("总内存数："+runtime.totalMemory());
        System.out.println("可用最大内存数："+runtime.maxMemory());
    }
}

除此之外，Runtime还有一个功能——可以直接单独启动一个进程来运行操作系统的命令：

public class RunTimeTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        //打开记事本
        runtime.exec("notepad.exe");
    }
}