Java: "final" System.out, System.in und System.err?

System.outwird als deklariert public static final PrintStream out.

Sie können jedoch anrufen, System.setOut()um es neu zuzuweisen.

Huh? Wie ist das möglich, wenn es ist final?

(Gleicher Punkt gilt für System.inund System.err)

Und was noch wichtiger ist: Wenn Sie die öffentlichen statischen Endfelder mutieren können, was bedeutet dies für die Garantien (falls vorhanden), finaldie Sie erhalten? (Ich habe nie bemerkt oder erwartet, dass sich System.in/out/err als finalVariablen verhält. )

JLS 17.5.4 Schreibgeschützte Felder :

Normalerweise dürfen die endgültigen statischen Felder nicht geändert werden. Allerdings System.in, System.outund System.errsind endgültig statische Felder, die für Legacy - Gründen erlaubt werden muss durch die Verfahren geändert werden System.setIn, System.setOutund System.setErr. Wir bezeichnen diese Felder als schreibgeschützt , um sie von normalen Endfeldern zu unterscheiden.

Der Compiler muss diese Felder anders behandeln als andere endgültige Felder. Zum Beispiel ist ein Lesevorgang eines gewöhnlichen Endfelds "immun" gegen Synchronisation: Die Barriere, die an einer Sperre oder einem flüchtigen Lesevorgang beteiligt ist, muss keinen Einfluss darauf haben, welcher Wert aus einem Endfeld gelesen wird. Da sich der Wert schreibgeschützter Felder möglicherweise ändert, sollten sich Synchronisationsereignisse auf sie auswirken. Daher schreibt die Semantik vor, dass diese Felder als normale Felder behandelt werden, die nicht durch Benutzercode geändert werden können, es sei denn, dieser Benutzercode befindet sich in der SystemKlasse.

Übrigens können Sie finalFelder durch Reflektion mutieren , indem Sie sie aufrufen setAccessible(true)(oder UnsafeMethoden verwenden). Solche Techniken werden während der Deserialisierung, von Hibernate und anderen Frameworks usw. verwendet, haben jedoch eine Einschränkung: Code, der den Wert des letzten Felds vor der Änderung gesehen hat, kann den neuen Wert nach der Änderung nicht garantiert sehen. Das Besondere an den betreffenden Feldern ist, dass sie von dieser Einschränkung frei sind, da sie vom Compiler auf besondere Weise behandelt werden.

Java verwendet eine native Methode zu implementieren setIn(), setOut()und setErr().

Auf meinem JDK1.6.0_20 setOut()sieht es so aus:

public static void setOut(PrintStream out) {
    checkIO();
    setOut0(out);
}

...

private static native void setOut0(PrintStream out);

Sie können finalVariablen immer noch nicht "normal" neu zuweisen, und selbst in diesem Fall können Sie das Feld nicht direkt neu zuweisen (dh Sie können immer noch nicht kompilieren " System.out = myOut"). Native Methoden ermöglichen einige Dinge, die Sie in normalem Java einfach nicht tun können. Dies erklärt, warum es bei nativen Methoden Einschränkungen gibt, z. B. die Anforderung, dass ein Applet signiert werden muss, um native Bibliotheken verwenden zu können.

Um das zu erweitern, was Adam gesagt hat, hier ist das Impl:

public static void setOut(PrintStream out) {
    checkIO();
    setOut0(out);
}

und setOut0 ist definiert als:

private static native void setOut0(PrintStream out);

Kommt auf die Umsetzung an. Das letzte kann sich nie ändern, aber es könnte ein Proxy / Adapter / Dekorator für den eigentlichen Ausgabestream sein. SetOut könnte beispielsweise ein Mitglied festlegen, in das das out-Mitglied tatsächlich schreibt. In der Praxis wird es jedoch nativ eingestellt.

Das, outwas in der Systemklasse als final deklariert wird, ist eine Variable auf Klassenebene. Dabei ist wie in der folgenden Methode eine lokale Variable angegeben. Wir sind nicht weit davon entfernt, die Klassenstufe, die eigentlich die letzte ist, in diese Methode zu integrieren

public static void setOut(PrintStream out) {
  checkIO();
  setOut0(out);
    }

Die Verwendung der obigen Methode ist wie folgt:

System.setOut(new PrintStream(new FileOutputStream("somefile.txt")));

Jetzt werden die Daten in die Datei umgeleitet. hoffe, diese Erklärung macht Sinn.

Daher spielen native Methoden oder Überlegungen hier keine Rolle bei der Änderung des Zwecks des endgültigen Schlüsselworts.

Was das angeht, können wir uns den Quellcode ansehen, um java/lang/System.c:

/*
 * The following three functions implement setter methods for
 * java.lang.System.{in, out, err}. They are natively implemented
 * because they violate the semantics of the language (i.e. set final
 * variable).
 */
JNIEXPORT void JNICALL
Java_java_lang_System_setOut0(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);
}

...

Mit anderen Worten, JNI kann "betrügen". ;; )

Ich denke , ändert die Variable auf setout0lokaler Ebene out, sie kann die Variable auf Klassenebene nicht ändern out.