Java FileDescriptor總結_動力節點Java學院整理

FileDescriptor 介紹

FileDescriptor 是“文件描述符”。

FileDescriptor 可以被用來表示開放文件、開放套接字等。

以FileDescriptor表示文件來說：當FileDescriptor表示某文件時，我們可以通俗的將FileDescriptor看成是該文件。但是，我們不能直接通過FileDescriptor對該文件進行操作；若需要通過FileDescriptor對該文件進行操作，則需要新創建FileDescriptor對應的
FileOutputStream，再對文件進行操作。

in, out, err介紹

(01) in  -- 標准輸入(鍵盤)的描述符

(02) out -- 標准輸出(屏幕)的描述符

(03) err -- 標准錯誤輸出(屏幕)的描述符

它們3個的原理和用法都類似，下面我們通過out來進行深入研究。 

out 的作用和原理

out是標准輸出(屏幕)的描述符。但是它有什麼作用呢？

我們可以通俗理解，out就代表了標准輸出(屏幕)。若我們要輸出信息到屏幕上，即可通過out來進行操作；但是，out又沒有提供輸出信息到屏幕的接口(因為out本質是FileDescriptor對象，而FileDescriptor沒有輸出接口)。怎麼辦呢？

很簡單，我們創建out對應的“輸出流對象”，然後通過“輸出流”的write()等輸出接口就可以將信息輸出到屏幕上。如下代碼：

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

執行上面的程序，會在屏幕上輸出字母'A'。

為了方便我們操作，java早已為我們封裝好了“能方便的在屏幕上輸出信息的接口”：通過System.out，我們能方便的輸出信息到屏幕上。

因此，我們可以等價的將上面的程序轉換為如下代碼：

System.out.print('A'); 

下面講講上面兩段代碼的原理

查看看out的定義。它的定義在FileDescriptor.java中，相關源碼如下： 

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();
  }
  ...
}

從中，可以看出

(01) out就是一個FileDescriptor對象。它是通過構造函數FileDescriptor(int fd)創建的。

(02) FileDescriptor(int fd)的操作：就是給fd對象(int類型)賦值，並新建一個使用計數變量useCount。

fd對象是非常重要的一個變量，“fd=1”就代表了“標准輸出”，“fd=0”就代表了“標准輸入”，“fd=2”就代表了“標准錯誤輸出”。

FileOutputStream out = new FileOutputStream(FileDescriptor.out); 就是利用構造函數

FileOutputStream(FileDescriptor fdObj)來創建“Filed.out對應的FileOutputStream對象”。

關於System.out是如何定義的。可以參考" 深入了解System.out.println("hello world"); "

TODO

通過上面的學習，我們知道，我們可以自定義標准的文件描述符[即，in(標准輸入),out(標准輸出),err(標准錯誤輸出)]的流，從而完成輸入/輸出功能；但是，java已經為我們封裝好了相應的接口，即我們可以更方便的System.in, System.out, System.err去使用它們。

另外，我們也可以自定義“文件”、“Socket”等的文件描述符，進而對它們進行操作。參考下面示例代碼中的testWrite(), testRead()等接口。 

示例代碼

源碼如下(FileDescriptorTest.java)：  

 import java.io.PrintStream;
 import java.io.FileDescriptor;
 import java.io.FileInputStream;
 import java.io.FileOutputStream;
 import java.io.IOException;
 /**
  * FileDescriptor 測試程序
  *
 * 
 */
 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 的測試程序
   *
   * 該程序的效果 等價於 System.out.println(OutText);
   */
   private static void testStandFD() {
     // 創建FileDescriptor.out 對應的PrintStream
     PrintStream out = new PrintStream(
         new FileOutputStream(FileDescriptor.out));
     // 在屏幕上輸出“Hi FileDescriptor”
     out.println(OutText);
     out.close();
   }
   /**
   * FileDescriptor寫入示例程序
   * 
   * () 為了說明，"通過文件名創建FileOutputStream"與“通過文件描述符創建FileOutputStream”對象是等效的
   * () 該程序會在“該源文件”所在目錄新建文件"file.txt"，並且文件內容是"Aa"。
   */
   private static void testWrite() {
     try {
       // 新建文件“file.txt”對應的FileOutputStream對象
       FileOutputStream out1 = new FileOutputStream(FileName);
       // 獲取文件“file.txt”對應的“文件描述符”
       FileDescriptor fdout = out1.getFD();
       // 根據“文件描述符”創建“FileOutputStream”對象
       FileOutputStream out2 = new FileOutputStream(fdout);
      out1.write('A');  // 通過out1向“file.txt”中寫入'A'
       out2.write('a');  // 通過out2向“file.txt”中寫入'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讀取示例程序
   *
   * 為了說明，"通過文件名創建FileInputStream"與“通過文件描述符創建FileInputStream”對象是等效的
   */
   private static void testRead() {
     try {
       // 新建文件“file.txt”對應的FileInputStream對象
       FileInputStream in = new FileInputStream(FileName);
       // 獲取文件“file.txt”對應的“文件描述符”
       FileDescriptor fdin = in1.getFD();
       // 根據“文件描述符”創建“FileInputStream”對象
       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();
     }
   }
 }

運行結果：

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

以上所述是小編給大家介紹的Java FileDescriptor總結，希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對網站的支持！