java基础：java.lang.Runtime

Runtime简介

当程序运行时，每个java应用程序都能得到一个运行时的实例，应用程序不能创建这个实例，只能从getRuntime()方法获得RunTime实例。

1. RunTime是单例模式，不能实例化

private static Runtime currentRuntime = new Runtime();
public static Runtime getRuntime() { 
    return currentRuntime;
}
private Runtime() {}

我们看到源码是单例模式实例（饿汉式,线程安全 但效率比较低 ），设计成单例主要是从节约系统资源来考虑。

2. Runtime几个核心方法

• exec("notepad");
  在单独的进程中执行指定的字符串命令。

  
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• exec("notepad","demo");
  在单独的进程中执行指定命令和变量。

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• availableProcessors();
  向 Java 虚拟机返回可用处理器的数目。
  int num = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
  System.out.println("返回本机处理器结果：" + num);
  返回本机处理器结果：4

• Runtime.getRuntime().freeMemory();
  返回 Java 虚拟机中的空闲内存量。
  Long memory = Runtime.getRuntime().freeMemory();
  System.out.println(memory);

• gc();
  运行垃圾回收器。
  try {
  Long memoryBefor = Runtime.getRuntime().freeMemory();
  System.out.println("当前内存： "+memoryBefor);
  Runtime.getRuntime().gc();
  Long memoryAfter = Runtime.getRuntime().freeMemory();
  System.out.println("执行完GC后内存："+memoryAfter);
  } catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
  }

当前内存： 15722728
执行完GC后内存：16027912

• load(String filename)
  加载作为动态库的指定文件名。

• maxMemory() ;
  返回 Java 虚拟机试图使用的最大内存量。
  Long maxMemeory = Runtime.getRuntime().maxMemory();
  System.out.println(maxMemeory);
  259522560

• totalMemory()
  返回 Java 虚拟机中的内存总量。
  try {
  Long freeMemory = Runtime.getRuntime().freeMemory();
  System.out.println(freeMemory);
  Long totalMemory = Runtime.getRuntime().totalMemory();
  System.out.println(totalMemory);
  System.out.println("已使用：" + (totalMemory - freeMemory));
  } catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
  }

15722728
16252928
已使用：530200

• traceInstructions(on)
  启用/禁用跟踪的指令。如果布尔参数是正确的,该方法表明,Java虚拟机发出调试信息每条指令的执行虚拟机。这些信息的格式,文件或其他输出流释放它,取决于主机环境。虚拟机可能会忽略这个请求,如果它不支持此功能。跟踪输出的目的地是依赖于系统的。
  如果布尔参数是假的,这个方法会导致虚拟机停止执行的详细指令跟踪执行。
  我在本机（hotspot JDK1.8）不管如何测试，都没打印出任何信息，不知是否是虚拟机不支持还是什么情况。
• traceMethodCalls(on)
  启用／禁用方法调用跟踪，同上。

3. RunTime应用

• 内存监控

我们可以结合RunTime方法几个特点，做个实时内存监控，如我监控某个方法执行消耗了多少内存
public static void main(String[] args) {
Long freeMemery1,freeMemery2;
try {
Runtime r = Runtime.getRuntime();
freeMemery1 = r.freeMemory();
aa();
freeMemery2 = r.freeMemory();
System.out.println("调用方法aa()使用了" + (freeMemery1 - freeMemery2));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

    public static void aa(){
        byte aa [] = new byte[1024 * 1024];
    }

输出结果：
调用方法aa()使用了1048592

• JVM实时系统内存监控

读者可根据上面的方法自行实现，实现依据是RunTime是单例的，在单机JVM上拿总内存减去空闲内存即可

• 系统小工具

可以windows平台上直接调用，如查看java -version
public static void main(String[] args) {
try {
Runtime r = Runtime.getRuntime();
Process process = r.exec("java");
InputStream in = process.getInputStream();
Scanner scanner;
scanner = new Scanner(in);
while (scanner.hasNext()) {
System.out.println(scanner.nextLine());
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

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总结

本文是举例说明了我们常见的几个方法，其中内存监控和exec最为常见。上面示例都实现并测试通过，如有不正确，请批评指正，谢谢。