J2SE 5.0 ProcessBuilder 實戰：取代 Runtime.exec 執行外部程式

前言

J2SE 5.0 引入 ProcessBuilder 類別，提供比 Runtime.exec() 更靈活、更物件導向的外部程式執行方式。本文透過實際範例示範如何使用 ProcessBuilder 在 Windows 環境下執行 ipconfig /all 並解析輸出以取得實體網卡 MAC 位址。

一、 核心優勢

• **靈活的環境變數控制**：可針對子程式單獨設定環境變數，不影響主程式。
• **目錄設定簡單**：直接指定工作目錄。
• **參數傳遞直觀**：以 List 或可變參數傳遞指令與引數，避免字串分割困擾。
• **重導向支援**：輕鬆重導向標準輸入/輸出/錯誤流。

二、 完整程式碼範例

package com.kuaff.jdk5package;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ProcessBuilderShow {

    public static List<String> getPhysicalAddress() {
        Process p = null;
        List<String> address = new ArrayList<>();

        try {
            // 使用 ProcessBuilder 建立並啟動程序
            p = new ProcessBuilder("ipconfig", "/all").start();
        } catch (IOException e) {
            return address;
        }

        // 讀取程序輸出
        byte[] buffer = new byte[1024];
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        try (InputStream in = p.getInputStream()) {
            int len;
            while ((len = in.read(buffer)) > 0) {
                sb.append(new String(buffer, 0, len));
            }
        } catch (IOException e) {
            // 忽略讀取錯誤
        }

        // 解析輸出取得 Physical Address
        String output = sb.toString();
        String keyword = "Physical Address. . . . . . . . . :";
        int idx = output.indexOf(keyword);
        while (idx >= 0) {
            output = output.substring(idx + keyword.length());
            // MAC 位址長度為 17 字元（含冒號），這裡取 18 字元以防萬一
            if (output.length() >= 17) {
                address.add(output.substring(0, 17).trim());
            }
            idx = output.indexOf(keyword);
        }
        return address;
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<String> addresses = getPhysicalAddress();
        for (String addr : addresses) {
            System.out.printf("物理網卡地址: %s%n", addr);
        }
    }
}

三、 關鍵技術點解析

1. ProcessBuilder 建構與啟動

// 可變參數傳遞指令與引數
ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("ipconfig", "/all");
// 或使用 List
// List<String> cmd = Arrays.asList("ipconfig", "/all");
// ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder(cmd);

// 可設定環境變數
// pb.environment().put("MY_VAR", "value");
// 可設定工作目錄
// pb.directory(new File("C:/temp"));

Process process = pb.start();

2. 流處理最佳實踐

• 使用 try-with-resources（JDK 7+）自動關閉流。
• 讀取時指定長度 new String(buffer, 0, len) 避免殘留資料。
• 實際專案建議另開執行緒同時讀取 errorStream 防止緩衝區滿導致阻塞。

3. 跨平台考量

範例針對 Windows ipconfig 輸出格式解析。Linux/Mac 環境下應改用 ifconfig 或 ip link，並調整關鍵字與解析邏輯。

四、 總結

ProcessBuilder 以清晰的 API、豐富的配置選項取代了笨重的 Runtime.exec()，是 Java 執行外部程式的現代首選方案。