java - java源码最终是如何与文件交互的？

Question

我一直想知道 java 编译器/解释器如何设法提供字节码/源代码与文件输入和输出之间的交互。

我了解到InputStream和OutputStream是所有文件I/O类的父类(super class)，但是通读之后，它们并没有提供基本的文件交互方法(read()和write(byte b))的实现。我最初的想法是，也许编译器会将这些方法翻译成特定的字节码操作(从文件返回一个字节或将一个字节写入文件)，这些操作只发生在这种情况下，但这可能是不正确的。

如果 Java 被编译为汇编，那么我知道某个指令将被翻译成特定于平台的文件 i/o 代码(例如 cout << ... 在 C 中)，但这显然(afaik)不是Java 的情况，因为它被编译为字节码。

谁能教教我？

Answer 1

InputStream 和OutputStream 类本身不提供任何实现。它们都是抽象类，需要派生类来提供实现。例如，InputStream类的read()方法is an abstract method :

public abstract int read() throws IOException

现在，派生类可以以任何它认为合适的方式提供实现，但是您是正确的，低级操作(例如需要访问系统调用的操作)最终需要一些不能单独用纯 Java 实现的引导代码.

例如，如果您查看 source code for FileInputStream , 你会看到它的 read() 方法被声明为 native:

public
class  FileInputStream extends InputStream
{
    /* (...) */

    public native int read() throws IOException;

    /* (...) */
}

由于 FileInputStream 是核心 Java 类，JVM 可能会走一些捷径，但实现 native 方法的典型方式是通过 Java Native Interface (JNI) . JNI 使得提供用不同语言(例如 C)编写的 Java 方法的实现成为可能。

这一切如何组合在一起？当你编译一个使用 FileInputStream 的 read() 方法的类时，就编译器而言，你只是在使用某个类的一些方法，而字节码将与任何其他方法和类相同。在运行时，当您的调用被执行时，JVM 之前加载了 FileInputStream 类，知道您正在调用的方法是 native 方法，并调用其 native 实现。