System类和Runtime类及System.getenv()和 System.getProperty()

一、System类
System类包含几个有用的类字段和方法。 它不能被实例化。

System类提供的System包括标准输入,标准输出和错误输出流; 访问外部定义的属性和环境变量; 一种加载文件和库的方法; 以及用于快速复制阵列的一部分的实用方法。

   
方法等:

static void    arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)
将指定源数组中的数组从指定位置复制到目标数组的指定位置。

static long    currentTimeMillis()
返回当前时间(以毫秒为单位)。

static void    exit(int status)
终止当前运行的Java虚拟机。

static void    gc()
运行垃圾回收器。

static Properties    getProperties()
确定当前的系统属性。

static String    getProperty(String key)
获取指定键指示的系统属性。

1、arraycopy 数组复制方法

     参数 
       src - 源数组。 
       srcPos - 源数组中的起始位置。 
       dest - 目标数组。 
       destPos - 目的地数据中的起始位置。 
       length - 要复制的数组元素的数量。 

    public static void main(String[] args) {
        int[] src = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
        int[] dest = new int[10];
        System.arraycopy(src, 3, dest,5,4);
        for (int i : dest) {
            System.out.print(dest[i] + "-"); //0-0-0-0-0-0-4-5-6-0-
        }
    }
2、currentTimeMillis:获取系统当前毫秒值

    public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();
 
        int[] src = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
        int[] dest = new int[10];
        System.arraycopy(src, 3, dest,5,4);
        for (int i : dest) {
            System.out.print(dest[i] + "-"); //0-0-0-0-0-0-4-5-6-0-
        }
 
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("程序运行时间为毫秒:"+(end-start)); //1
    }
3、exit:终止当前运行的Java虚拟机
     该参数作为状态代码; 按照惯例,非零状态码表示异常终止。

        int[] src = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
        int[] dest = new int[10];
        System.exit(0);
        

4、gc:运行垃圾回收器。加深理解参考文章:浅谈Java的System.gc()实现

      用来运行JVM中的垃圾回收器,完成内存中垃圾的清除。
      调用 System.gc() 方法,不一定能自动调用finalize()方法进行垃圾回收。

public class HelloWorld {
    //清除垃圾时,会默认调用被清空对象的finalize方法。
    @Override
    public void finalize() throws Throwable {
        System.out.println("垃圾来回收了");
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        new HelloWorld();
        System.gc();
    }
}
5、getProperties()  getProperty(String key)  获取当前的系统属性

        System.out.println(System.getProperties());
        System.out.println(System.getProperty("os.name")); // Windows 10
    各个属性关系对应图如下:

     

二、Runtime类
每个Java应用程序都有一个Runtime类的Runtime ,允许应用程序与运行应用程序的环境进行接口。 当前运行时可以从getRuntime方法获得。

应用程序无法创建自己的此类的实例。

== 单例设计模式 ==

方法等:

int    availableProcessors()
返回可用于Java虚拟机的处理器数量。

Process    exec(String command)
在单独的进程中执行指定的字符串命令。

void    exit(int status)
通过启动其关闭序列来终止当前正在运行的Java虚拟机。

long    freeMemory()
返回Java虚拟机中的可用内存量。

void    gc()
运行垃圾回收器。

static Runtime    getRuntime()
返回与当前Java应用程序关联的运行时对象。

long    maxMemory()
返回Java虚拟机将尝试使用的最大内存量。

long    totalMemory()
返回Java虚拟机中的内存总量。

1、测试demo

    public static void main(String[] args) {
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();     // 获取当前程序的runtime
        System.out.println(runtime.availableProcessors());    // 返回可用于Java虚拟机的处理器数量。
        System.out.println(runtime.maxMemory());    // 返回Java虚拟机将尝试使用的最大内存量。
        System.out.println(runtime.freeMemory());   // 返回Java虚拟机中的可用内存量。
        System.out.println(runtime.totalMemory());  // 返回Java虚拟机中的内存总量。
        try {
            runtime.exec("notepad.exe");//打开记事本。
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
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system类详解部分:

system.getenv()和System.getProperty()是Java种常用的两种读取环境配置信息的方法,它们都是java.lang.System类的方法

System.getenv()读取的是当前环境的环境变量。
System.getProperty()读取的是当前用户、系统、JVM等相关信息,以及在运行Java程序时以-D方式传入的参数

使用方法

System.getenv() 接收参数为任意字符串,当存在指定环境变量时即返回环境变量的值,否则返回null。

System.getProperty() 是获取系统的相关属性,包括文件编码、操作系统名称、区域、用户名等,此属性一般由jvm自动获取,不能设置。

System.getenv()

USERPROFILE :用户目录
USERDNSDOMAIN :用户域
PATHEXT :可执行后缀
JAVA_HOME :Java安装目录
TEMP :用户临时文件目录
SystemDrive :系统盘符
ProgramFiles :默认程序目录
USERDOMAIN :帐户的域的名称
ALLUSERSPROFILE :用户公共目录
SESSIONNAME :Session名称
TMP :临时目录
Path :path环境变量
CLASSPATH :classpath环境变量
PROCESSOR_ARCHITECTURE :处理器体系结构
OS :操作系统类型
PROCESSOR_LEVEL :处理级别
COMPUTERNAME :计算机名
Windir :系统安装目录
SystemRoot :系统启动目录
USERNAME :用户名
ComSpec :命令行解释器可执行程序的准确路径
APPDATA :应用程序数据目录

System.getProperty()

java.version Java :运行时环境版本
java.vendor Java :运行时环境供应商
java.vendor.url :Java供应商的 URL
java.home   :Java安装目录
java.vm.specification.version: Java虚拟机规范版本
java.vm.specification.vendor :Java虚拟机规范供应商
java.vm.specification.name   :Java虚拟机规范名称
java.vm.version :Java虚拟机实现版本
java.vm.vendor :Java虚拟机实现供应商
java.vm.name  :Java虚拟机实现名称
java.specification.version:Java运行时环境规范版本
java.specification.vendor:Java运行时环境规范供应商
java.specification.name :Java运行时环境规范名称
java.class.version :Java类格式版本号
java.class.path :Java类路径
java.library.path :加载库时搜索的路径列表
java.io.tmpdir :默认的临时文件路径
java.compiler :要使用的 JIT编译器的名称
java.ext.dirs :一个或多个扩展目录的路径
os.name :操作系统的名称
os.arch :操作系统的架构
os.version :操作系统的版本
file.separator :文件分隔符
path.separator :路径分隔符
line.separator :行分隔符
user.name :用户的账户名称
user.home :用户的主目录
user.dir:用户的当前工作目录

Runtime类详解部分:

一、概述

      Runtime类封装了运行时的环境。每个 Java 应用程序都有一个 Runtime 类实例,使应用程序能够与其运行的环境相连接。
      一般不能实例化一个Runtime对象,应用程序也不能创建自己的 Runtime 类实例,但可以通过 getRuntime 方法获取当前Runtime运行时对象的引用。
      一旦得到了一个当前的Runtime对象的引用,就可以调用Runtime对象的方法去控制Java虚拟机的状态和行为。 
      当Applet和其他不被信任的代码调用任何Runtime方法时,常常会引起SecurityException异常。

二、API预览

 addShutdownHook(Thread hook) 
      注册新的虚拟机来关闭挂钩。 
    availableProcessors() 
      向 Java 虚拟机返回可用处理器的数目。 
    exec(String command) 
      在单独的进程中执行指定的字符串命令。 
    exec(String[] cmdarray) 
      在单独的进程中执行指定命令和变量。 
    exec(String[] cmdarray, String[] envp) 
      在指定环境的独立进程中执行指定命令和变量。 
    exec(String[] cmdarray, String[] envp, File dir) 
      在指定环境和工作目录的独立进程中执行指定的命令和变量。 
    exec(String command, String[] envp) 
      在指定环境的单独进程中执行指定的字符串命令。 
    exec(String command, String[] envp, File dir) 
      在有指定环境和工作目录的独立进程中执行指定的字符串命令。 
    exit(int status) 
      通过启动虚拟机的关闭序列,终止当前正在运行的 Java 虚拟机。 
    freeMemory() 
      返回 Java 虚拟机中的空闲内存量。 
    gc() 
      运行垃圾回收器。 
    InputStream getLocalizedInputStream(InputStream in) 
      已过时。 从 JDK 1.1 开始,将本地编码字节流转换为 Unicode 字符流的首选方法是使用 InputStreamReader 和 BufferedReader 类。 
    OutputStream getLocalizedOutputStream(OutputStream out) 
      已过时。 从 JDK 1.1 开始,将 Unicode 字符流转换为本地编码字节流的首选方法是使用 OutputStreamWriter、BufferedWriter 和 PrintWriter 类。 
    getRuntime() 
      返回与当前 Java 应用程序相关的运行时对象。 
    halt(int status) 
      强行终止目前正在运行的 Java 虚拟机。 
    load(String filename) 
      加载作为动态库的指定文件名。 
    loadLibrary(String libname) 
      加载具有指定库名的动态库。 
    maxMemory() 
      返回 Java 虚拟机试图使用的最大内存量。 
    removeShutdownHook(Thread hook) 
      取消注册某个先前已注册的虚拟机关闭挂钩。 
    runFinalization() 
      运行挂起 finalization 的所有对象的终止方法。 
    runFinalizersOnExit(value) 
      已过时。 此方法本身具有不安全性。它可能对正在使用的对象调用终结方法,而其他线程正在操作这些对象,从而导致不正确的行为或死锁。 
    totalMemory() 
      返回 Java 虚拟机中的内存总量。 
    traceInstructions(on) 
      启用/禁用指令跟踪。 
    traceMethodCalls(on) 
      启用/禁用方法调用跟踪。

三、常见的应用

1、API简单应用

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import java.lang.Runtime;

public class RuntimeTest

{

    public static void main(String[] args)

    {

        Runtime rt = Runtime.getRuntime();

        System.out.println("处理器的数量:"+rt.availableProcessors());

    }

}

2、内存管理

Java提供了无用单元自动收集机制。通过totalMemory()和freeMemory()方法可以知道对象的堆内存有多大,还剩多少。
Java会周期性的回收垃圾对象(未使用的对象),以便释放内存空间。但是如果想先于收集器的下一次指定周期来收集废弃的对象,可以通过调用gc()方法来根据需要运行无用单元收集器。一个很好的试验方法是先调用gc()方法,然后调用freeMemory()方法来查看基本的内存使用情况,接着执行代码,然后再次调用freeMemory()方法看看分配了多少内存。下面的程序演示了这个构想。

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class MemoryDemo{

        public static void main(String args[]){

                Runtime r = Runtime.getRuntime();

                long mem1,mem2;

                Integer someints[] = new Integer[1000];

                System.out.println("Total memory is :" + r.totalMemory());

                mem1 = r.freeMemory();

                System.out.println("Initial free is : " + mem1);

                r.gc();

                mem1 = r.freeMemory();

                System.out.println("Free memory after garbage collection : " + mem1);

                //allocate integers

                for(int i=0; i<1000; i++) someints[i] = new Integer(i);   

                mem2 = r.freeMemory();

                System.out.println("Free memory after allocation : " + mem2);

                System.out.println("Memory used by allocation : " +(mem1-mem2));   

                //discard Intergers

                for(int i=0; i<1000; i++) someints[i] = null;

                r.gc(); //request garbage collection

                mem2 = r.freeMemory();

                System.out.println("Free memory after collecting " "discarded integers : " + mem2);

        }

}

运行结果:(不同的机器不同时间运行的结果也不一定一样):

3、执行其他程序

在安全的环境中,可以在多任务操作系统中使用Java去执行其他特别大的进程(也就是程序)。exec()方法有几种形式命名想要运行的程序和它的输入参数。exec()方法返回一个Process对象,可以使用这个对象控制Java程序与新运行的进程进行交互。exec()方法本质是依赖于环境。
下面的例子是使用exec()方法启动windows的记事本notepad。这个例子必须在Windows操作系统上运行。

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import java.lang.Runtime;

import java.io.IOException;

public class ExecTest

{

    public static void main(String[] args)

    {

        Runtime rt = Runtime.getRuntime();          Process p = null

        try{   

            p = rt.exec("notepad");

        }catch(IOException e)

        {

            System.out.println("Execute error!");

        }

    }

     

}

exec()还有其他几种形式,例子中演示的是最常用的一种。exec()方法返回Process对象后,在新程序开始运行后就可以使用Process的方法了。可以用destory()方法杀死子进程,也可以使用waitFor()方法等待程序直到子程序结束,exitValue()方法返回子进程结束时返回的值。如果没有错误,将返回0,否则返回非0。

下面是关于exec()方法的例子的改进版本。例子被修改为等待,直到运行的进程退出:

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class ExecDemoFini {

    public static void main(String args[]){

        Runtime r = Runtime.getRuntime();

        Process p = null;

        try{

            p = r.exec("notepad");

            p.waitFor();

        catch (Exception e) {

            System.out.println("Error executing notepad.");

        }

        System.out.println("Notepad returned " + p.exitValue());

    }

}

运行结果:(当关闭记事本后,会接着运行程序,打印信息)

当子进程正在运行时,可以对标准输入输出进行读写。getOutputStream()方法和getInPutStream()方法返回对子进程的标准输入和输出。

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