Java を学習するときに最初に使用するプログラムは「hello world」です。以下はサンプルコードを通して Java HelloWorld の原理を分析したもので、興味のある友達は一緒に学ぶことができます
Java を学ぶための最初のプログラムは "hello world" です
public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { System.out.println("hello world"); } }
上記のプログラムはどのようにして "hello world" を出力しますか。画面上ではどうですか?これが本来説明しようとしていたもの、つまり System.out.println("hello world") の原理です。
まず System.out.println のプロセスを見てみましょう。まず、System.java の out の定義を見てみましょう。ソース コードは次のとおりです。
public final class System { ... public final static PrintStream out = null; ... }
そこから、
(01) out が System.java の static変数 であることがわかります。
(02) そして、出力は PrintStream オブジェクトであり、PrintStream.java には多くのオーバーロード println() メソッドがあります。
OK、out が PrintStream オブジェクトであることがわかりました。次に、それがどのように初期化され、それが画面出力にどのように関連しているかを見てみましょう。
まず、System.java の initializeSystemClass() メソッドを見てみましょう。
1.initializeSystemClass() のソース コードは次のとおりです: out 部分を赤でマークします
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(); }
上記の赤いコード部分のみに注意する必要があります: つまり
FileOutputStream fdOut = new FileOutputStream(FileDescriptor.out); setOut0(new PrintStream(new BufferedOutputStream(fdOut, 128), true));
これら 2 つの文を次のステップに分割します:
ステップ 1 FileDescriptor fd = FileDescriptor.out;
ステップ 2 FileOutputStream fdOut = new FileOutputStream(fd);
ステップ 3 BufferedOutputStream bufOut = new BufferedOutputStream(fdOut, 128);
ステップ 4 PrintStream ps = new PrintStream( bufout, true);
ステップ 5 setOut0(ps);
手順:
(01) ステップ 1、FileDescriptor.java で静的メンバーを取得します。out は FileDescriptor オブジェクトであり、実際には「標準出力」の識別子です。 (画面)"。
FileDescriptor.java内のFileDescriptor.outに関するコードは以下の通りです:
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(); } ... }
(02)「標準出力(画面)」に対応する「ファイル出力ストリーム」を作成します。
(03) 「ファイル出力ストリーム」に対応する「バッファ出力ストリーム」を作成します。その目的は、「ファイル出力ストリーム」に「バッファリング」機能を追加することです。
(04) 「バッファ出力ストリーム」に対応する「印刷出力ストリーム」を作成します。その目的は、出力を便利かつ迅速に印刷できるように、print()、println()、printf(); などの「バッファー出力ストリーム」に便利な印刷 インターフェース を提供することです。
(05) SetOut0(ps);
次に、ステップ5のsetOut0(ps)を解析します。 System.java の setOut0() の宣言を次のように確認してください:
private static native void setOut0(PrintStream out);
そこから、setOut0() がネイティブ メソッドであることがわかります。 openjdk を通じて、次のように対応するソース コードを見つけることができます:
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); }
説明:
これは JNI関数 です。簡単な分析を行ってみましょう。
(01) 関数名
JNIEXPORT void JNICALL Java_java_lang_System_setOut0(JNIEnv *env, jclass cla, jobject stream)
Java_java_lang_System_setOut0(JNIEnv *env, jclass cla, jobject stream) は、System.java の setOut0(PrintStream out) に関連付けられます。パラメータoutに対応します。簡単に言うと、setOut0() を呼び出すと、実際には Java_java_lang_System_setOut0() を呼び出します。
(02) jfieldID fid = (*env)->GetStaticFieldID(env,cla,"out","Ljava/io/PrintStream;");
この文の機能は、System の静的メンバーを取得することです。 .java out の jfieldID、「Ljava/io/PrintStream;」は、out が java.io.PrintStream オブジェクトであることを示します。
outのjfieldIDを取得する目的は、「outのjfieldID」を操作してoutの値を変更する必要があることです。
(03) (*env)->SetStaticObjectField(env,cla,fid,stream);
この文の機能は、fid に対応する静的メンバーの値を設定することです (fid は out の jfieldID です)ストリームへ。
stream は Java_java_lang_System_setOut0() に渡すパラメータであり、これは setOut0 に渡されるパラメータです。
以上をまとめると。 setOut0(PrintStream ps) の機能は、ps を System.java の out 静的変数に設定することであることがわかります。
前述したように、FileDescriptor.outはマシンの「標準出力(画面)」のファイル識別子です。一般に、ファイル識別子は FileDescriptor.out で表される「標準出力」として理解できます。
そのため、initializeSystemClass()では、上記の5つの手順で「FileDescriptor.out」をカプセル化します。カプセル化された System.in には、バッファリング機能と、print()、println()、printf() などの便利な操作インターフェイスの両方が備わっています。
以上がJava の HelloWorld 原理の分析の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。