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Java FileDescriptor总结_动力节点Java学院整理

时间:2020-09-29 13:56     来源/作者:动力节点

FileDescriptor 介绍

FileDescriptor 是“文件描述符”。

FileDescriptor 可以被用来表示开放文件、开放套接字等。

以FileDescriptor表示文件来说:当FileDescriptor表示某文件时,我们可以通俗的将FileDescriptor看成是该文件。但是,我们不能直接通过FileDescriptor对该文件进行操作;若需要通过FileDescriptor对该文件进行操作,则需要新创建FileDescriptor对应的
FileOutputStream,再对文件进行操作。

in, out, err介绍

(01) in  -- 标准输入(键盘)的描述符

(02) out -- 标准输出(屏幕)的描述符

(03) err -- 标准错误输出(屏幕)的描述符

它们3个的原理和用法都类似,下面我们通过out来进行深入研究。 

out 的作用和原理

out是标准输出(屏幕)的描述符。但是它有什么作用呢?

我们可以通俗理解,out就代表了标准输出(屏幕)。若我们要输出信息到屏幕上,即可通过out来进行操作;但是,out又没有提供输出信息到屏幕的接口(因为out本质是FileDescriptor对象,而FileDescriptor没有输出接口)。怎么办呢?

很简单,我们创建out对应的“输出流对象”,然后通过“输出流”的write()等输出接口就可以将信息输出到屏幕上。如下代码:

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try {
  FileOutputStream out = new FileOutputStream(FileDescriptor.out);
  out.write('A');
  out.close();
} catch (IOException e) {
}

执行上面的程序,会在屏幕上输出字母'A'。

为了方便我们操作,java早已为我们封装好了“能方便的在屏幕上输出信息的接口”:通过System.out,我们能方便的输出信息到屏幕上。

因此,我们可以等价的将上面的程序转换为如下代码:

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System.out.print('A');

下面讲讲上面两段代码的原理

查看看out的定义。它的定义在FileDescriptor.java中,相关源码如下: 

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public final class FileDescriptor {
  private int fd;
  public static final FileDescriptor out = new FileDescriptor(1);
  private FileDescriptor(int fd) {
    this.fd = fd;
    useCount = new AtomicInteger();
  }
  ...
}

从中,可以看出

(01) out就是一个FileDescriptor对象。它是通过构造函数FileDescriptor(int fd)创建的。

(02) FileDescriptor(int fd)的操作:就是给fd对象(int类型)赋值,并新建一个使用计数变量useCount。

fd对象是非常重要的一个变量,“fd=1”就代表了“标准输出”,“fd=0”就代表了“标准输入”,“fd=2”就代表了“标准错误输出”。

FileOutputStream out = new FileOutputStream(FileDescriptor.out); 就是利用构造函数

FileOutputStream(FileDescriptor fdObj)来创建“Filed.out对应的FileOutputStream对象”。

关于System.out是如何定义的。可以参考" 深入了解System.out.println("hello world"); "

TODO

通过上面的学习,我们知道,我们可以自定义标准的文件描述符[即,in(标准输入),out(标准输出),err(标准错误输出)]的流,从而完成输入/输出功能;但是,java已经为我们封装好了相应的接口,即我们可以更方便的System.in, System.out, System.err去使用它们。

另外,我们也可以自定义“文件”、“Socket”等的文件描述符,进而对它们进行操作。参考下面示例代码中的testWrite(), testRead()等接口。 

示例代码

源码如下(FileDescriptorTest.java):  

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import java.io.PrintStream;
import java.io.FileDescriptor;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
/**
 * FileDescriptor 测试程序
 *
*
*/
public class FileDescriptorTest {
  private static final String FileName = "file.txt";
  private static final String OutText = "Hi FileDescriptor";
  public static void main(String[] args) {
    testWrite();
    testRead();
    testStandFD() ;
    //System.out.println(OutText);
  }
  /**
  * FileDescriptor.out 的测试程序
  *
  * 该程序的效果 等价于 System.out.println(OutText);
  */
  private static void testStandFD() {
    // 创建FileDescriptor.out 对应的PrintStream
    PrintStream out = new PrintStream(
        new FileOutputStream(FileDescriptor.out));
    // 在屏幕上输出“Hi FileDescriptor”
    out.println(OutText);
    out.close();
  }
  /**
  * FileDescriptor写入示例程序
  *
  * () 为了说明,"通过文件名创建FileOutputStream"与“通过文件描述符创建FileOutputStream”对象是等效的
  * () 该程序会在“该源文件”所在目录新建文件"file.txt",并且文件内容是"Aa"。
  */
  private static void testWrite() {
    try {
      // 新建文件“file.txt”对应的FileOutputStream对象
      FileOutputStream out1 = new FileOutputStream(FileName);
      // 获取文件“file.txt”对应的“文件描述符”
      FileDescriptor fdout = out1.getFD();
      // 根据“文件描述符”创建“FileOutputStream”对象
      FileOutputStream out2 = new FileOutputStream(fdout);
     out1.write('A');  // 通过out1向“file.txt”中写入'A'
      out2.write('a');  // 通过out2向“file.txt”中写入'A'
      if (fdout!=null)
        System.out.printf("fdout(%s) is %s\n",fdout, fdout.valid());
      out.close();
      out.close();
    } catch(IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
  /**
  * FileDescriptor读取示例程序
  *
  * 为了说明,"通过文件名创建FileInputStream"与“通过文件描述符创建FileInputStream”对象是等效的
  */
  private static void testRead() {
    try {
      // 新建文件“file.txt”对应的FileInputStream对象
      FileInputStream in = new FileInputStream(FileName);
      // 获取文件“file.txt”对应的“文件描述符”
      FileDescriptor fdin = in1.getFD();
      // 根据“文件描述符”创建“FileInputStream”对象
      FileInputStream in2 = new FileInputStream(fdin);
      System.out.println("in1.read():"+(char)in1.read());
      System.out.println("in2.read():"+(char)in2.read());
      if (fdin!=null)
        System.out.printf("fdin(%s) is %s\n", fdin, fdin.valid());
      in1.close();
      in2.close();
    } catch(IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

运行结果:

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fdout(java.io.FileDescriptor@2b820dda) is true
in1.read():A
in2.read():a
fdin(java.io.FileDescriptor@675b7986) is true
Hi FileDescriptor

以上所述是小编给大家介绍的Java FileDescriptor总结,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对服务器之家网站的支持!

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