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【使用 Java 调用命令行工具：完整指南】

news 来源：原创 2025/4/30 15:17:43

在 Java 中调用命令行工具是一个常见的需求，尤其是在需要与外部程序交互或执行系统命令时。本文将详细介绍如何使用 Java 调用命令行工具，并提供一个完整的示例来演示如何下载视频。

1. 为什么需要调用命令行工具？

命令行工具通常提供了强大的功能和灵活性，而 Java 可以通过调用这些工具来扩展其能力。常见的场景包括：
• 调用系统命令（如 ping、ls）。
• 使用第三方工具（如 yt-dlp 下载视频）。
• 执行脚本或批处理任务。

2. Java 调用命令行工具的核心类

Java 提供了 ProcessBuilder 和 Runtime.getRuntime().exec() 来执行命令行工具。推荐使用 ProcessBuilder，因为它更灵活且易于管理。

`ProcessBuilder` 的优势

• 支持设置工作目录、环境变量和重定向输入输出。
• 更安全的参数处理（避免命令注入）。
• 更直观的 API。

3. 使用 `ProcessBuilder` 调用命令行工具

以下是一个简单的示例，演示如何使用 ProcessBuilder 调用命令行工具。

示例：调用 `ping` 命令

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;

public class CommandLineExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建 ProcessBuilder 对象
            ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder("ping", "google.com");
            processBuilder.redirectErrorStream(true); // 合并错误流和输出流

            // 启动进程
            Process process = processBuilder.start();

            // 读取命令行输出
            try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()))) {
                String line;
                while ((line = reader.readLine()) != null) {
                    System.out.println(line);
                }
            }

            // 等待进程结束
            int exitCode = process.waitFor();
            System.out.println("进程结束，退出码: " + exitCode);

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

输出示例

Pinging google.com [142.250.72.206] with 32 bytes of data:
Reply from 142.250.72.206: bytes=32 time=10ms TTL=115
Reply from 142.250.72.206: bytes=32 time=11ms TTL=115
Reply from 142.250.72.206: bytes=32 time=12ms TTL=115
Reply from 142.250.72.206: bytes=32 time=13ms TTL=115

Ping statistics for 142.250.72.206:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 10ms, Maximum = 13ms, Average = 11ms
进程结束，退出码: 0

4. 调用第三方命令行工具（以 `yt-dlp` 为例）

以下是一个完整的示例，演示如何使用 Java 调用 yt-dlp 下载视频。

示例：调用 `yt-dlp` 下载视频

import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.InputStreamReader;

public class YtDlpDownloader {

    public static void downloadVideo(String videoUrl, String outputDir) {
        try {
            // 创建输出目录
            new File(outputDir).mkdirs();

            // 构造命令
            ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder(
                "yt-dlp",
                "-o", outputDir + File.separator + "%(title)s.%(ext)s",
                "--no-check-certificate",  // 绕过证书验证
                videoUrl
            );

            // 合并错误流和输出流
            processBuilder.redirectErrorStream(true);

            // 启动进程
            Process process = processBuilder.start();

            // 打印命令行输出（调试用）
            try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()))) {
                String line;
                while ((line = reader.readLine()) != null) {
                    System.out.println(line);
                }
            }

            // 等待进程结束
            int exitCode = process.waitFor();
            if (exitCode == 0) {
                System.out.println("下载成功！");
            } else {
                System.out.println("下载失败，错误码: " + exitCode);
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        String videoUrl = "https://www.bilibili.com/video/BV1Xx411c7mD";
        String outputDir = "downloads";
        downloadVideo(videoUrl, outputDir);
    }
}

输出示例

[youtube] BV1Xx411c7mD: Downloading webpage
[info] BV1Xx411c7mD: Downloading 1 format(s)
[download] Destination: downloads\视频标题.mp4
[download] 100% of 123.45MiB in 00:12
下载成功！

5. 关键点解析

5.1 参数传递

• 将命令行参数作为 ProcessBuilder 的构造参数传入。
• 例如：new ProcessBuilder("yt-dlp", "-o", "output.mp4", videoUrl)。

5.2 输出重定向

• 使用 process.getInputStream() 读取命令行输出。
• 使用 processBuilder.redirectErrorStream(true) 将错误流合并到输出流。

5.3 等待进程结束

• 使用 process.waitFor() 等待进程结束，并获取退出码。

5.4 异常处理

• 捕获 IOException 和 InterruptedException，处理可能的错误。

6. 注意事项

路径问题：
• 如果命令行工具不在系统 PATH 中，需指定绝对路径。
• 例如：new ProcessBuilder("C:/tools/yt-dlp.exe", ...)。
跨平台兼容性：
• Windows 使用 .exe 文件，Linux/macOS 使用无扩展名的可执行文件。
安全性：
• 避免直接拼接用户输入的命令，防止命令注入。
性能：
• 对于长时间运行的任务，建议使用多线程处理输出流。