java: “最终” System.out、System.in 和 System.err？

Question

System.out< /a> 被声明为 public static final PrintStream out。

但是您可以调用 System.setOut() 重新分配它。

啊？如果它是最终，这怎么可能？

（同样的一点也适用于 System.in 和 System.err）

更重要的是，如果您可以改变公共静态最终字段，那么就保证而言这意味着什么（如果有的话）final 给了你什么？ （我从未意识到也不期望 System.in/out/err 表现为 final 变量）

Answer 1

JLS 17.5.4 写保护字段：

通常情况下，最终静态字段不能被修改。然而，System.in、System.out 和 System.err 是最终静态字段，由于遗留原因，必须允许更改通过 System.setIn、System.setOut 和 System.setErr 方法。我们将这些字段称为“写保护”，以区别于普通的最终字段。

编译器需要将这些字段与其他最终字段区别对待。例如，对普通最终字段的读取对同步“免疫”：锁或易失性读取中涉及的屏障不必影响从最终字段读取的值。由于写保护字段的值可能会发生变化，因此同步事件应对它们产生影响。因此，语义规定这些字段被视为不能由用户代码更改的普通字段，除非该用户代码位于 System 类中。

顺便说一句，实际上您可以通过反射调用 setAccessible(true) （或使用 Unsafe 方法）来改变 final 字段。 Hibernate 和其他框架等在反序列化过程中使用了此类技术，但它们有一个限制：在修改之前已经看到 Final 字段值的代码不能保证在修改后看到新值。这些字段的特殊之处在于它们不受此限制，因为编译器以特殊方式处理它们。

Answer 2

Java 使用本机方法来实现 setIn()、setOut() 和 setErr()。

在我的 JDK1.6.0_20 上，setOut() 看起来像这样：

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

...

private static native void setOut0(PrintStream out);

您仍然无法“正常”重新分配 final 变量，即使在这种情况下，您也不能直接重新分配字段（即您仍然无法编译“System.out = myOut”）。本机方法允许执行一些在常规 Java 中无法执行的操作，这解释了为什么本机方法存在限制，例如需要对小程序进行签名才能使用本机库。

Answer 3

为了扩展 Adam 所说的内容，这里是 impl:

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

并且 setOut0 定义为：

private static native void setOut0(PrintStream out);

Answer 4

取决于实施。最后一个可能永远不会改变，但它可能是实际输出流的代理/适配器/装饰器，例如 setOut 可以设置 out 成员实际写入的成员。但实际上它是本地设置的。

Answer 5

在 System 类中声明为 Final 的 out 是类级别变量。
其中下面方法中的 out 是局部变量。
我们无法将类级别传递出去，这实际上是该方法的最后一个级别

public static void setOut(PrintStream out) {
  检查IO();
  setOut0(输出);
    }

上述方法的使用方法如下：

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

现在将数据转移到文件中。
希望这个解释有意义。

因此，本机方法或反射在改变 Final 关键字的用途方面没有任何作用。

Answer 6

至于如何实现，我们可以看一下java/lang/System.c的源代码：

/*
 * 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);
}

...

也就是说，JNI可以“作弊”。 ; ）

Answer 7

我认为 setout0 正在修改本地级别变量 out，它不能修改类级别变量 out。