FileDescriptor详解
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:
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: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:
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。
1 import java.io.PrintStream;2 import java.io.FileDescriptor;3 import java.io.FileInputStream;4 import java.io.FileOutputStream;5 import java.io.IOException;6 7 /**8 * FileDescriptor 测试程序9 *
10 * @author skywang
11 */
12 public class FileDescriptorTest {13
14 private static final String FileName = "file.txt";
15 private static final String OutText = "Hi FileDescriptor";
16 public static void main(String[] args) {17 testWrite();
18 testRead();
19
20 testStandFD() ;
21 //System.out.println(OutText);
22 }
23
24 /**
25 * FileDescriptor.out 的测试程序
26 *
27 * 该程序的效果 等价于 System.out.println(OutText);
28 */
29 private static void testStandFD() {30 // 创建FileDescriptor.out 对应的PrintStream
31 PrintStream out = new PrintStream(
32 new FileOutputStream(FileDescriptor.out));
33 // 在屏幕上输出“Hi FileDescriptor”
34 out.println(OutText);
35 out.close();
36 }
37
38 /**
39 * FileDescriptor写入示例程序
40 *
41 * (01) 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
42 * (02) 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"。
43 */
44 private static void testWrite() {45 try {46 // 新建文件“file.txt”对应的FileOutputStream对象
47 FileOutputStream out1 = new FileOutputStream(FileName);
48 // 获取文件“file.txt”对应的“文件描述符”
49 FileDescriptor fdout = out1.getFD();
50 // 根据“文件描述符”创建“FileOutputStream”对象
51 FileOutputStream out2 = new FileOutputStream(fdout);
52
53 out1.write('A'); // 通过out1向“file.txt”中写入'A'
54 out2.write('a'); // 通过out2向“file.txt”中写入'A'
55
56 if (fdout!=null)
57 System.out.printf("fdout(%s) is %s\n",fdout, fdout.valid());
58
59 out1.close();
60 out2.close();
61
62 } catch(IOException e) {63 e.printStackTrace();
64 }
65 }
66
67 /**
68 * FileDescriptor读取示例程序
69 *
70 * 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
71 */
72 private static void testRead() {73 try {74 // 新建文件“file.txt”对应的FileInputStream对象
75 FileInputStream in1 = new FileInputStream(FileName);
76 // 获取文件“file.txt”对应的“文件描述符”
77 FileDescriptor fdin = in1.getFD();
78 // 根据“文件描述符”创建“FileInputStream”对象
79 FileInputStream in2 = new FileInputStream(fdin);
80
81 System.out.println("in1.read():"+(char)in1.read());
82 System.out.println("in2.read():"+(char)in2.read());
83
84 if (fdin!=null)
85 System.out.printf("fdin(%s) is %s\n", fdin, fdin.valid());
86
87 in1.close();
88 in2.close();
89 } catch(IOException e) {90 e.printStackTrace();
91 }
92 }
93 }
运行结果:
fdout(java.io.FileDescriptor@2b820dda) is true
in1.read():A
in2.read():a
fdin(java.io.FileDescriptor@675b7986) is true
Hi FileDescriptor
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