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CFSDN坚持开源创造价值，我们致力于搭建一个资源共享平台，让每一个IT人在这里找到属于你的精彩世界.
这篇CFSDN的博客文章Java HelloWorld原理分析_动力节点Java学院整理由作者收集整理，如果你对这篇文章有兴趣，记得点赞哟.
我们初学java的第一个程序是"hello world" 。
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public
class
HelloWorld {
public
static
void
main(String[] args) {
System.out.println(
"hello world"
);
}
}
|
上面程序到底是怎么在屏幕上输出“hello world”的呢？这就是本来要讲解的内容，即System.out.println("hello world")的原理.
我们先看看System.out.println的流程。先看看System.java中out的定义，源码如下:
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public
final
class
System {
...
public
final
static
PrintStream out =
null
;
...
}
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从中，我们发现， 。
(01) out是System.java的静态变量.
(02) 而且out是PrintStream对象，PrintStream.java中有许多重载的println()方法.
OK，我们知道了out是PrintStream对象。接下来，看它是如何被初始化的，它是怎么和屏幕输出关联的?
我们还是一步步来分析，首先看看System.java的initializeSystemClass()方法.
1. initializeSystemClass()的源码如下： 把out部分标记为红色 。
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private
static
void
initializeSystemClass() {
props =
new
Properties();
initProperties(props);
// initialized by the VM
sun.misc.VM.saveAndRemoveProperties(props);
lineSeparator = props.getProperty(
"line.separator"
);
sun.misc.Version.init();
FileInputStream fdIn =
new
FileInputStream(FileDescriptor.in);
FileOutputStream fdOut =
new
FileOutputStream(FileDescriptor.out);
FileOutputStream fdErr =
new
FileOutputStream(FileDescriptor.err);
setIn(
new
BufferedInputStream(fdIn));
setOut0(
new
PrintStream(
new
BufferedOutputStream(fdOut,
128
),
true
));
setErr0(
new
PrintStream(
new
BufferedOutputStream(fdErr,
128
),
true
));
loadLibrary(
"zip"
);
Terminator.setup();
sun.misc.VM.initializeOSEnvironment();
Thread current = Thread.currentThread();
current.getThreadGroup().add(current);
setJavaLangAccess();
sun.misc.VM.booted();
}
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我们只需要关注上面的红色代码部分：即 。
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|
FileOutputStream fdOut =
new
FileOutputStream(FileDescriptor.out);
setOut0(
new
PrintStream(
new
BufferedOutputStream(fdOut,
128
),
true
));
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将这两句话细分，可以划分为以下几步:
第1步 FileDescriptor fd = FileDescriptor.out,
第2步 FileOutputStream fdOut = new FileOutputStream(fd),
第3步 BufferedOutputStream bufOut = new BufferedOutputStream(fdOut, 128),
第4步 PrintStream ps = new PrintStream(bufout, true),
第5步 setOut0(ps),
说明:
(01) 第1步，获取FileDescriptor.java中的静态成员out，out是一个FileDescriptor对象，它实际上是“标准输出(屏幕)”的标识符.
FileDescriptor.java中与FileDescriptor.out相关代码如下:
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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();
}
...
}
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(02) 创建“标准输出(屏幕)”对应的“文件输出流”.
(03) 创建“文件输出流”对应的“缓冲输出流”。目的是为“文件输出流”添加“缓冲”功能.
(04) 创建“缓冲输出流”对应的“打印输出流”。目的是为“缓冲输出流”提供方便的打印接口，如print(), println(), printf()；使其能方便快捷的进行打印输出.
(05) 执行setOut0(ps),
接下来，解析第5步的setOut0(ps)。查看System.java中setOut0()的声明，如下:
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private
static
native
void
setOut0(PrintStream out);
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从中，我们发现setOut0()是一个native本地方法。通过openjdk，我们可以找到它对应的源码，如下： 。
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JNIEXPORT
void
JNICALL
Java_java_lang_System_setOut(JNIEnv *env, jclass cla, jobject stream)
{
jfieldID fid =
(*env)->GetStaticFieldID(env,cla,
"out"
,
"Ljava/io/PrintStream;"
);
if
(fid ==
0
)
return
;
(*env)->SetStaticObjectField(env,cla,fid,stream);
}
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说明:
这是个JNI函数，我们来对它进行简单的分析.
(01) 函数名 。
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1
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JNIEXPORT
void
JNICALL Java_java_lang_System_setOut0(JNIEnv *env, jclass cla, jobject stream)
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这是JNI的静态注册方法，Java_java_lang_System_setOut0(JNIEnv *env, jclass cla, jobject stream)会和System.java中的setOut0(PrintStream out)关联；而且，参数stream 对应参数out。简单来说，我们调用setOut0()，实际上是调用的Java_java_lang_System_setOut0().
(02) jfieldID fid = (*env)->GetStaticFieldID(env,cla,"out","Ljava/io/PrintStream;"),
这句话的作用是获取System.java的静态成员out的jfieldID，"Ljava/io/PrintStream;"是说明out是java.io.PrintStream对象.
获取out的jfieldID的作用，是我们需要通过操作“out的jfielID”来改变out的值.
(03) (*env)->SetStaticObjectField(env,cla,fid,stream),
这句话的作用是，设置fid(fid就是out的jfieldID)对应的静态成员的值为stream.
stream是我们传给Java_java_lang_System_setOut0()的参数，也就是传给setOut0的参数.
总结上面的内容。我们知道，setOut0(PrintStream ps)的作用，就是将ps设置为System.java的out静态变量.
前面，已经说过FileDescriptor.out就是机器的“标准输出(屏幕)”的文件标识符。我们可以通俗的将文件标识符就理解为，FileDescriptor.out就是代表的“标准输出”.
因此，在initializeSystemClass()中，上面的5步就是将“FileDescriptor.out”封装了起来。封装后的System.in既有缓冲功能；又有便利的操作接口，如print(), println(), printf().
最后此篇关于Java HelloWorld原理分析_动力节点Java学院整理的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于Java HelloWorld原理分析_动力节点Java学院整理的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。
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我是一名优秀的程序员,十分优秀！