JAVA标准I/O详解及重定向-优快云博客

本文详细介绍了JAVA中的标准输入输出System.in、System.out和System.err，包括它们的源码、使用方法以及如何使用Scanner包装System.in。此外，还讲解了System.out与System.err的区别，特别是System.err用于错误输出的特性。最后，讨论了重定向概念，通过System类的setIn、setOut和setErr方法实现输入输出到文件，以构建日志系统。

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在JAVA的类库java.lang中我们经常用到System类的System.in,，System.out这种控制台输入输出，这就是所谓的标准流。本文试着对标准I/0做一个比较详细的说明。

标准I/0源码

JAVA里面提供了3中标准I/0模型，即System.in，System.out，System.err。我们先看看这几种模型的源码：

public final static InputStream in = nullInputStream();  
public final static PrintStream out = nullPrintStream();  
public final static PrintStream err = nullPrintStream();

他们都是静态属性的字段，因此能直接用System类直接调用，这些字段实际上 private static void initializeSystemClass()中初始化的：

private static void initializeSystemClass() {  
  
    FileInputStream fdIn = new FileInputStream(FileDescriptor.in);  
    FileOutputStream fdOut = new FileOutputStream(FileDescriptor.out);  
    FileOutputStream fdErr = new FileOutputStream(FileDescriptor.err);  
    setIn0(new BufferedInputStream(fdIn));  
    setOut0(new PrintStream(new BufferedOutputStream(fdOut, 128), true));  
    setErr0(new PrintStream(new BufferedOutputStream(fdErr, 128), true));  
  
}

FileDescriptor.out，FileDescriptor.in和FileDescriptor.err其实是

public static final FileDescriptor in = standardStream(0);  
public static final FileDescriptor out = standardStream(1);  
public static final FileDescriptor err = standardStream(2);

明显可以看出它们都是标准流，即常见的控制台输入输出，这也是系统默认的输入输出。接下来看看它们的用法与区别。

标准I/0的使用

System.in的使用

(1)从System.in.read()说起

为什么从这说起呢?因为字段System.in事实上是InputStream类，我们自然想到Inputstream类里面有什么读取的方法。可以看到有两个，一个是read()，另外一个是read(byte [])。我们经常使用的int in=System.in.read()就表示的“从控制台读取一个字节的内容，并且把它的ASCII码作为返回值”。因此，写这句代码以后我们无论是控制台输入abc还是只输入a，变量in得到的值都会是97。接着看看另外一个read(byte [])，看看API文档，它的含义是：从控制台读取一个字节数组，并且返回读取的字节数组的数量。具体的看看下面的例子就明白了，在main函数里面放上下面这段代码，然后从控制台敲入一串字符，看看结果。

byte[] b = new byte[1024];  
	        int count = System.in.read(b);  
	        System.out.println(new String(b, 0, count));

可以说如果单纯的直接对System.in操作来接受控制台的输入，我们能做到的太少，因此我们要接受控制台的输入我们需要对它进行包装，其中一种包装方式就是用其他的方式进行包装，由于装饰流DataInputStream能够操作基本数据类型，而且他的构造方法是DataInputStream(InputStream in)。那我们里所当然的认为这样操作：

DataInputStream stdin=new DataInputStream((System.in));

然后调用其中的方法来读取基本数据类型就可以，但是很遗憾，这么不会得到理想的结果，本人并没有想明白其中的原因，还请大神看了这篇文章以后做一个解释。另外值得一说的是，类InputStreamReader类是连接字节流和字符流的桥梁，我们可以通过这个类用缓冲字符流对System.in进行包装，如下：

 BufferedReader buf=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			 String s=buf.readLine();
			 System.out.println(s);

这么的还是能得到理想的结果的。那么我们到底怎么从控制台读取各种基本数据类型呢？这就是初学者一上手用到的Scanner类。

(2)用Scanner包装System.in

通过import类java.util.Scanner我们就可以使用这个类，这个类有一个构造方法Scanner(InputSteam in)，并且这个类里面有操作各种数据类型的方法。因此我们可以将其包装成一个Scanner类引用，然后调用方法来从控制台读取基本数据。如下：

Scanner in=new Scanner(System.in);
			int tt=in.nextInt();
			System.out.println(tt);

这段代码大家再熟悉不过了吧，就不多说了，对System.in相信已经很熟悉了，下面再说说另外两种标准I/O。

System.out和System.err的使用

这两个都是控制台输出。从源码可以看到，他们都是PrintStream类字段，是已经包装过的，我们可以调用方法println等对他们进行输出，那么它们有什么区别呢？先看看这段代码：

import java.lang.*;
import java.util.*;
import java.io.*;
public class fanxing{
	public static void main(String []args){
			System.out.println("hello world");
			System.err.println("hello world");
	}
}

运行结果如下：

看到差异了吧，这是因为out是正常输出，而err是错误输出，错误的应该具有警示作用，因此用err输出的内容是错误的字体。下面说说他们的差别。系统既然可以默认，程序就能修改，也就是从定向。就是说通过设置，让System.out把信息输出到你想要的地方，比如文件，也就成了日志文件。一般的信息和错误信息是不同的，那必须得分开。比如你可以把一般的信息和错误信息打印到不同的文件里面，你就可以很快找到错误信息，而不至于被淹没在大量的一般信息里面。这就是为什么你的系统日志分一般日志和错误日志。还有一个区别是，out是缓存输出的，err是不缓存的，因为它紧急。接下来说说重定向。

重定向

标准I/O默认的是控制台输入输出，那么我们可以将他们修改，这就是重定向，对于重定向System有3种方法，分别是setIn(InputStream)，setOut(PintStream)，setErr(PrintStream)。我们可以将他们重定向到文件里，这就实现了我们常见的日志系统，如下代码：

package jdk.lang;  
  
import java.io.BufferedInputStream;  
import java.io.File;  
import java.io.FileInputStream;  
import java.io.FileNotFoundException;  
import java.io.FileOutputStream;  
import java.io.IOException;  
import java.io.InputStream;  
import java.io.PrintStream;  
  
public class SystemIOE {  
    public static void main(String[] args) throws Exception {  
        redirect();  
        helloIO();  
    }  
  
    private static void helloIO() throws IOException {  
        System.out.println("Hello Out");  
        System.err.println("Hello Error");  
        byte[] b = new byte[1024];  
        int count = System.in.read(b);  
        System.out.println(new String(b, 0, count));  
    }  
  
    public static void redirect() throws FileNotFoundException {  
        InputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File(  
                "c:/in.txt")));  
        System.setIn(in);  
        PrintStream out = new PrintStream(new FileOutputStream(new File(  
                "c:/out.log")));  
        System.setOut(out);  
        PrintStream err = new PrintStream(new FileOutputStream(new File(  
                "c:/err.log")));  
        System.setErr(err);  
    }  
}

关于JAVA的标准I/O就说这么多吧。

参考文章：Java System 类详解 - in, out, errhttp://jackycheng2007.iteye.com/blog/1473625