Java-System システム クラスの詳細な分析

Tiantian は出力に System.out.println を使用することについて話しているので、少し質問があります。out は 変数 ですか? それとも内部クラスですか?膨大で体系的な知識がさまざまなトピックで詳しく説明されており、これらの点在する知識を無視することはできません。そうしないと、面接中にそのような単純な質問をされて答えられない場合、非常に恥ずかしいことになります。

インスタンス化不可能な System クラス

System は、JDK の java.lang パッケージでは、Java のコア言語機能でもあることがわかります。 System クラスのコンストラクターは private で修飾されており、インスタンス化は許可されていません。したがって、クラス内のメソッドも static 変更された static メソッドになります。

フィールド

public final static InputStream in;
//标准输入流
public final static PrintStream out;
//标准输出流
public final static PrintStream err;
//标准错误流

outとin inSystemは内部クラスではなく、本物のフィールド変数であることがわかります。 out は、PrintStream の最終的な静的変数によって変更される変数フィールドです。つまり、PrintStream クラスのメソッドを呼び出すことができます。 Println は PrintStream の出力メソッドであるため、コンソールにコンテンツを出力するには通常 System.out.println() を使用します。

System

arraycopy——arraycopy

  public static void main(String[] args) {

        int[] arr1 = { 0, 1, 2, 3, 4 };
        int[] arr2 = { 9, 9, 9, 9, 9 };

        System.arraycopy(arr1, 2, arr2, 0, 3);

        arr1[3] = 8;

        for (int i = 0; i < 5; i++)
            System.out.print(arr2[i] + " ");
            //2 3 4 9 9 
    }

arraycopyメソッドには、コピーされる配列、コピーされる開始位置の5つのパラメータがあります。 、および copy メソッド。この配列の開始位置にコピーし、この配列の終了位置にコピーします。このメソッドは、配列の copyOf および copyOfRange に似ており、より多くのパラメーターがあり、必要に応じて使用できます。

currentTimeMillis——はミリ秒数を返します

ミリ秒だけが必要な場合、currentTimeMillisメソッドはDateクラスのgetTimeメソッドとまったく同じです。通話もとても便利です。ただし、currentTimeMillis は getTime の結果を直接取得しないことに注意してください。 currentTimeMillis はオペレーティング システムの時刻を返すローカル メソッドであるため、オペレーティング システムの時刻の最小精度は 10 ミリ秒であるため、このメソッドでは多少の誤差が生じる可能性があります。 。

getProperty——システムのproperty

を取得します。このメソッドを呼び出し、パラメータにキーの文字列を入力して、システムのプロパティを取得します。

java.io.tmpdir java.compilerjava.ext.dirsos.nameos .archアーキテクチャオペレーティング システムos.versionfilepath.separatorline.separatoruser.nameuser.homeuser.dir

在我们操作文件的时候很可能需要使用到我们的当前工作目录，可以用这个方法来获得。

  public static void main(String[] args) {
        String dirPath = System.getProperty("user.dir");
        System.out.println(dirPath);
        //输出工作目录  D:\Workspaces\MyEclipse 10\Algorithms（这是我的目录，每个人都不同）
    }

上面的表中就不再举例了，比较常用的是后几个key。

gc——运行垃圾回收器

调用 gc 方法暗示着 Java 虚拟机做了一些努力来回收未用对象或失去了所有引用的对象，以便能够快速地重用这些对象当前占用的内存。当控制权从方法调用中返回时，虚拟机已经尽最大努力从所有丢弃的对象中回收了空间。

  public static void main(String[] args) {

        Date d = new Date();
        d = null;

        System.gc();
        // 在调用这句gc方法时，上面已经失去了d引用的new Date()被回收

    }

实际上我们并不一定需要调用gc()方法，让编译器自己去做好了。如果调用gc方法，会在对象被回收之前调用finalize()方法，但是我们也知道finalize()方法不一定会被调用。总之java在这回收方面做的远不如c和c++。我们可以规避有关回收方面的问题。当需要了解的时候最好专门的去看JVM回收机制的文章。

exit——退出虚拟机

exit(int)方法终止当前正在运行的 Java 虚拟机，参数解释为状态码。根据惯例，非 0 的状态码表示异常终止。 而且，该方法永远不会正常返回。 这是唯一一个能够退出程序并不执行finally的情况。

  public static void main(String[] args) {

        try {
            System.out.println("this is try");
            System.exit(0);
        } catch (Exception e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } finally {
            System.out.println("this is finally");
        }

    }

这段程序最后只会输出 this is try 这一句话，而不会输出 this is finally 。退出虚拟机会直接杀死整个程序，已经不是从代码的层面来终止程序了，所以finally不会执行。

深度剖析System类源代码

看完了表面的方法，我们来继续学习一下System的源代码。还是老样子，找个jdk包打开rt.jar找到java.lang.System类。

初始化

首先映入眼帘的就是一个静态块：

    /* register the natives via the static initializer.
     *
     * VM will invoke the initializeSystemClass method to complete
     * the initialization for this class separated from clinit.
     * Note that to use properties set by the VM, see the constraints
     * described in the initializeSystemClass method.
     */
    private static native void registerNatives();
    static {
        registerNatives();
    }

native不用看了，本机方法。这是可以猜得到的，因为System类要使用输入和输出流可能会用到和操作系统相关的一些本机方法。那么在static块中调用了registerNatives()方法，这个方法是本地方法我们看不到具体实现。但是注释说了：“VM will invoke the initializeSystemClass method to complete the initialization for this class separated from clinit”。

那么JVM调用的initializeSystemClass方法是怎么实现的呢？

    private static void initializeSystemClass() {

        props = new Properties();
        initProperties(props); 

        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);
        setIn0(new BufferedInputStream(fdIn));
        setOut0(newPrintStream(fdOut, props.getProperty("sun.stdout.encoding")));
        setErr0(newPrintStream(fdErr, props.getProperty("sun.stderr.encoding")));

        loadLibrary("zip");

        Terminator.setup();

        sun.misc.VM.initializeOSEnvironment();

        Thread current = Thread.currentThread();
        current.getThreadGroup().add(current);

        setJavaLangAccess();
        sun.misc.VM.booted();
    }

这个方法就在System类中，但是我们刚才没有介绍，因为是private的方法，只是用来自己做注册使用。我整理了一下源代码去掉了无用的部分。这个方法的大概意思是说：1.初始化Properties 2.初始化输入、输出、错误流 3.进行一大堆配置。

设置输入/输出/错误流

可以注意其中的几行，setIn0,setOut0,setErr0这三个方法。这三个方法是System中public方法setIn，setOut，setErr内部调用的子方法。我们用这几个方法来设置这三个流。

    public static void setIn(InputStream in) {
        checkIO();
        setIn0(in);
    }

比如这是setIn方法，我们使用这个方法来设置输入流（此方法被使用的频率不是很高）。checkIO是检查IO流是否正确，setIn0是native方法，做真正的输入流替换工作。

    private static native void setIn0(InputStream in);

Key	関連する値の説明
java.version	Java実行環境のバージョン
java.vendor	Java実行環境ベンダー
java。ベンダーのURL	Java ベンダー URL
java.home	Java installationdirectory
java.vm.specation.version	Java 仮想マシン仕様バージョン
java.vm.specation bendor	Java virtualマシン仕様ベンダー
java.vm.specation.name	Java 仮想マシン仕様名
java.vm.version	Java 仮想マシン実装バージョン
java.vm .vendor	Java virtualマシン実装ベンダー
java.vm.name	Java 仮想マシン実装名
java.specation.version	Java 実行環境仕様 version
java.specation .vendor	Java 実行環境仕様ベンダー
java.specation.name	Java実行環境仕様名
java.class.version	Javaクラスフォーマットのバージョン番号
java.class.path	Javaクラスパス
java.library.path	ライブラリをロードするときに検索するパスのリスト
デフォルトの一時ファイルパス
JITの名前使用するコンパイラ
1つ以上の拡張ディレクトリへのパス
オペレーティングシステムの名前
の
オペレーティング システムのバージョン
.separatorファイル区切り文字 (UNIX システムでは "/")
パス区切り文字 (UNIX システムでは「:」)
行区切り文字 (UNIX システムでは「/n」)
ユーザーのアカウント名
ユーザーのホームディレクトリ
ユーザーの現在の作業ディレクトリ

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