1 引言
用Java编写的程序，可以很方便地运行在各种平台的环境。但在实际的开发过程中，有时不得不涉及一些底层的编程。比如为了防止软件盗用，我们希望软件只能在指定计算机上运行，所以需要程序读取该机区分于其它计算机的硬件特征，如MAC地址等。作为一种跨平台语言，给Java语言提出了挑战。正是针对该问题，提出一种直接用纯Java语言，读去MAC地址的编程方法。
我们知道，在每一个Java应用程序中都存在着一个与其运行环境相联系的Runtime对象。该对象可执行外部命令、查可用内存等。而多数操作系统都提供有查询该机MAC地址的命令。如在Microsoft的操作系统中，命令IPCONFIG等。的思路是在程序中运行一个外部命令，将该命令的运行结果作为一个流(Stream)，读取并分析之，进而实现获取MAC地址的目的。
2 Runtime类
在每一个Java 应用程序里面，都有惟一的一个Runtime 对象。通过这个Runtime 对象，应用程序可以与其运行环境发生相互作用。
一般不实例化一个Runtime对象。但是可以通过调用静态方法Runtime.getRuntime( )而获得对当前Runtime对象的引用。Runtime 类的大多数方法是实例方法。
Runtime 对象的作用主要有：执行外部命令;返回空闲内存;运行垃圾回收器;加载动态库等。
Applets和其他不可信赖的程序由于没有引起一个安全异常(SecurityException)而不能调用任何的Runtime方法。
下面的例子演示了怎样使用Runtime 对象运行一个外部命令。
以下是引用片段：
：
Process process = Runtime.getRuntime().exec("cmd.exe /c dir");
process.waitFor();
：
Runtime.getRuntime()返回当前应用程序的Runtime对象，该对象的exec()方法指示Java虚拟机创建一个子进程执行指定的可执行程序，并返回与该子进程对应的Process对象实例。通过Process可以控制该子进程的执行或获取该子进程的信息。第二条语句的目的是等待子进程完成后再往下执行。
上面的程序在运行时会执行dir命令。如果在Windows95/98下，命令格式可以写成"command.exe /c dir"。开关/C指明后面跟随的字符串是命令，并在执行命令后关闭DOS 窗口。
方法exec还可以打开一个不可执行的程序，但该文件存在关联的应用程序。以打开一个word文档Mydoc.doc文件为例，Java中可以有以下两种写法
以下是引用片段：
exec(""cmd /E:ON /c start MyDoc.doc"");
exec(" c:Program FilesMicrosoft Officeofficewinword.exe .mydoc.doc");
在第一种方式中，被执行的命令是start Mydoc.doc，开关E:ON 指定DOS 命令处理器允许命令扩展，而start 命令会开启一个单独的窗口执行所提供的命令。|||
执行一个有标准输出的DOS命令，程序执行完后往往不会自动关闭，从而导致Java应用程序阻塞在waitfor( )。导致该现象的原因可能是该命令的输出比较多，而运行窗口的输出缓冲区不够大。解决的办法是，利用Java的Process类提供的方法让Java虚拟机截获DOS运行的标准输出，在waitfor()命令之前读出该缓冲区的内容。以运行命令dir为例，典型的程序
以下是引用片段：
：
String line;
Process process = Runtime.getRuntime().exec("cmd /c dir");
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader ( new InputStreamReader(process.getInputStream()));
while ( (line = bufferedReader.readLine()) != -1) System. out.println(line);
process.waitFor( );
：3 Process
Runtime.exec方法创建一个本机进程，并返回 Process 子类的一个实例，该实例可用来控制进程并获取相关信息。
抽象类Process封装了一个进程(process)，一个正在执行的程序。它主要被当作由Runtime类中的exec( )方法所创建的对象的类型的超类。在抽象类Process中，主要包含了如下一些抽象方法。
InputStream getInputStream( )：返回一个从进程的out输出流中读输入的输入流。
OutputStream getOutputStream( )：返回一个从进程的in输入流中写输出的输出流。
int waitFor( ) throws InterruptedException：返回由进程返回的退出码。这个方法直到调用它的进程中止，才会返回。
4 程序编写
我们先来分析ipconfig/all的输出格式
图1
以下是引用片段：
：
Process process = Runtime.getRuntime().exec("cmd /c ipconfig /all");
BufferedReader bufferedReader =
new BufferedReader(new InputStreamReader (process.getInputStream()));
while ( (line=bufferedReader.readLine()) != null){
if(line.indexOf("Physical Address. . . . . . . . . :") != -1){
if(line.indexOf(":") != -1){
physicalAddress = line.substring(line.indexOf(":")+2);
：|||
在上面的程序中，为了读取命令输出的字符，利用子进程process生成了一个数据流缓冲区。
依据上面的代码，我们编写了一个类ReadMAC，见下面程序的源代码
以下是引用片段：
import java.io.*;
public class ReadMAC {
public static String physicalAddress = "read MAC error!";
public ReadMAC() {
}
public static String checkPhysicalAddress(){
try{
String line;
Process process = Runtime.getRuntime().exec("cmd /c ipconfig /all");
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
while ( (line=bufferedReader.readLine()) != null){
if(line.indexOf("Physical Address. . . . . . . . . :") != -1){
if(line.indexOf(":") != -1){
physicalAddress = line.substring(line.indexOf(":")+2);
break; //找到MAC,推出循环
}
}
}
process.waitFor();
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
return physicalAddress;
}
public static void main(String args) {
System.out.println("本机的MAC地址是: "+ ReadMAC.checkPhysicalAddress());
}
}
编译运行该程序的输出结果如图2所示。
图2
由于每一台计算机的MAC地址都不同，所以该程序在不同计算机上运行结果都会不一样。
5 结束语
作为一个跨平台语言，编写的JAVA程序一般都与硬件无关，因而能运行在不同的操作系统环境。但这给编写底层相关的程序时带来不便。
Java的应用程序都存在着一个与其运行环境相联系的Runtime对象，利用该对象可执行外部命令，在WindowsXP/NT/2000环境中的命令IPCONFIG的输出包含有MAC地址。编写的Java程序，执行外部命令IPCONFIG，并通过分析该命令的输入流而获得本机的MAC地址。由于IPCONFIG命令是操作系统命令，所以该方法既方便又可靠。
以上讨论的程序适合于Windows XP/NT/2000操作系统，因为它是基于该操作系统的命令IPCONFIG格式的。由于不同操作系统读取MAC地址的命令、以及命令输出格式的不同，所以该程序不能直接运用到其它系统。要移植到其它系统只需针对命令的输出格式稍作修改。