这是一个系列，记录了我们在接到这个需求之后进行的一些调研和尝试，以及最后我们是如何做的。好了，我们下面是一个路线图。

1. 什么是 Cloud IDE
2. Cloud IDE 都具有哪些功能
3. 如何动态编译源代码文本
4. 如何动态执行源代码文本
5. Java如何执行命令行
6. 如何进行远程debug
7. 前后端如何交互
8. 服务端执行日志如何返回客户端
9. 前端代码编辑器
10. 如何将工程发布成镜像
11. 如何初始化workspace
12. 如何做资源隔离

首先了解一下什么是 web ide 。

目前市面上都有哪些类似的产品，都具有什么功能。

基于 git 和 maven 构建，能够在浏览器中编辑和运行代码，并且支持远程调试。

大概的需求清楚了，接下来就考虑如何实现。

最初首先想到的是，既然是基于浏览器的，那么肯定是 B/S 架构没跑了。那么可以分成两块，前端和后端。前端渲染页面，由于前端太菜，所以一笔带过，主要说说后端。本地的 ide 我们都熟悉，我们假设把本地 ide 的界面想象成浏览器，那么我们在界面上做的操作，都可以对应到一个向 server 的请求，server 接到请求，进行处理，然后将结果返回给前端进行渲染，这样一来一回，好像整个流程就串起来了。于是就有了第一版设计。
前端有一个 text 用来写代码，然后将整个代码作为一个字符串提交给 server ，接下来就需要 server 对前端传过来的程序字符串进行处理了。以 Java 程序为例，首先需要编译，然后才能执行。那如何编译呢？学过 Java 的都知道有个命令叫 javac 。那问题来了，javac 是在命令行执行，如果我们要用 javac 来编译，就需要让 server 能够执行 shell 。所以问题又变成了 java 如何执行 shell 。于是请出了今天的第一位选手 Runtime 。

Runtime

每个 Java 都会对应一个 Runtime 类的实例，用来使 Java 和环境能够进行交互。比如使用 Runtime 获取 CPU 核数和内存大小：

int availableProcessors = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
long freeMemory = Runtime.getRuntime().freeMemory();
System.out.println(availableProcessors);
System.out.println(freeMemory / 1024 / 1024);

Runtime 还可以用来在独立的进程中执行命令，比如这样：

Process process = Runtime.getRuntime().exec(new String[]{"powershell", "java -version"});
InputStream inputStream = process.getErrorStream();
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
String line = null;
while((line = br.readLine()) !=null){
    System.out.println(line);
}
br.close();

既然是执行命令，那么就会有正常输出和错误输出，Runtime 需要我们自己处理来处理 process.getErrorStream() 和 process.getInputStream() 。这里需要注意，因为 Runtime 是 fork 子进程来执行，流是父子进程公用的，所以很容易造成阻塞。正确的做法就是创建单独的线程来处理流。

Process proc = Runtime.getRuntime().exec(cmd);
// any error message
StreamBeat errorGobbler = new StreamBeat(ctx, proc.getErrorStream(), "ERROR");
// any output
StreamBeat outputGobbler = new StreamBeat(ctx, proc.getInputStream(), "OUTPUT");
// kick them off
new Thread(errorGobbler).start();
new Thread(outputGobbler).start();
// wait for finished
int exitVal = proc.waitFor();

从 JDK1.5 以后，创建进程有一种更好的方式 ProcessBuilder ，它还提供了重定向错误输出，这样我们就不用创建线程来处理流了。

ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder();
processBuilder.redirectErrorStream(true);
processBuilder.command("powershell", cmd);
Process process = processBuilder.start();
InputStream inputStream = process.getInputStream();
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
String line = null;
while ((line = br.readLine()) != null) {
    System.out.println(line);
}
br.close();

不管是 Runtime 还是 ProcessBuilder ，都可以解决我们执行命令的问题。 于是我们顺着这个思路就想既然有 javac 、java -jar 这样的命令，那调试应该也有命令吧，于是我们惊喜的发现在角落里有一个不起眼的家伙 jdb 。

JDB

在说 jdb 之前，我们先来看几个概念。
JDPA(Java Platform Debugger Architecture) 是一个多层的调试架构，它包括 3 层：JVM TI(Java VM Tool Interface) 、JDWP(Java Debug Wire Protocol) 和 JDI(Java Debug Interface) 。程序开发可以在任何一层切入到调试当中，但是由于 JDI 是最贴近用户的一层，所以在 JDI 进行编程操作最为简单。我们之前说的 jdb 就可以理解为 JDI 的一种实现。jdb 是一组调试的命令，它会进入一个会话来进行交互。
首先启动 agent 。

java -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=y,address=5005 test.Test

我们把被调试的程序、调试程序的后端服务以及运行程序的 VM 统称为 debuggee ，把来看看 jdb 命令怎么用。

命令有了，无非就再麻烦一下 Runtime 老兄嘛。燃鹅，在查看了 jdb 的用法之后，三下五除二请出了 Runtime 。纳尼？竟然卡住了。卡住的原因不是没有处理流，二十因为 jdb 会开启会话，启动 jdb 之后进入到交互模式，Process 拿不到 stream ，程序就卡入住，卡住了自然就没有响应给客户端，也就没办法再进行后续的操作了。所以直接使用 jdb 是不行的，但是 jdb 也是按照 JDI 实现的，那么我们也可以按照 JDI 来进行开发。