JAVA I/O操作那些事之标准I/0
java 提供的标准模型有 System.in, System.out, System.err。平日里我们经常用到他们3个，其中用的最多的就是System.out.println()等了，最近突然想到，他们是怎么实现的呢？
下面是JDK中者三者的定义的源码：
public final static InputStream in = nullInputStream();
public final static PrintStream out = nullPrintStream();
public final static PrintStream err = nullPrintStream();
从上面的代码上我们可以用到，除了in，其他两者都已经封装成了PrintStream格式，我们可以直接使用他们。而in则有点特殊，它只是一个没有被包装过的未经加工的InputStream(这是Thinking in java的原话，但是在实际我发现，这个InputStream的真实类型应该是BufferedInputStream,有可能是我对这句话的理解有误导致的吧)，鄙人在学C++的时候，依稀记得，当出现cin>>这样的标识的时候，程序会停下来等待键盘的输入操作，但是在Java中用起来要费劲些，直接这么简单粗暴的输入，是没有效果的。一般情况下，我们需要对其进行包装，下面的例子就是其中的一个方法
InputStream in = System.in; BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));//对其进行包装 System.out.print("请输入字符： "); String str = stdin.readLine();//等待键盘输入，按回车结束 System.out.println("你输入的字符为： " + str);
回到开篇讲到的内容，我们注意到in,out返回的是方法 nullInputStream（）、nullPrintStream()方法执行后的结果，我第一次看的时候，想当然就以为这两个方法返回的是inputStream、和PrintStream。后来走到源码中一看，才傻眼了，这两个方法是这样的
/**
* The following two methods exist because in, out, and err must be
* initialized to null. The compiler, however, cannot be permitted to
* inline access to them, since they are later set to more sensible values
* by initializeSystemClass().
*/
private static InputStream nullInputStream() throws NullPointerException {
if (currentTimeMillis() > 0) { //一般情况下，不会出现<=0的情况
return null;
}
throw new NullPointerException();
}
private static PrintStream nullPrintStream() throws NullPointerException {
if (currentTimeMillis() > 0) {
return null;
}
throw new NullPointerException();
}
从上段代码中我们可以看到，其实这两个方法返回的是null(或者是出现一个运行时的异常)。那么问题来了，竟然是null值，那它们是如何操作与初始化的。
好在，方法之前有一大段的注释，说明这连个方法之所以存在时应为in，out等必须初始化为空（why?等待高手解答啊。。。），那么何时才是真正的执行初始化操作呢？
答案就在initializeSystemClass（）这个方法里
/**
* Initialize the system class. Called after thread initialization.
*/
private static void initializeSystemClass() {
props = new Properties();
initProperties(props);
sun.misc.Version.init();
// Load the zip library now in order to keep java.util.zip.ZipFile
// from trying to use itself to load this library later.
loadLibrary("zip");
FileInputStream fdIn = new FileInputStream(FileDescriptor.in);
FileOutputStream fdOut = new FileOutputStream(FileDescriptor.out);
FileOutputStream fdErr = new FileOutputStream(FileDescriptor.err);
setIn0(new BufferedInputStream(fdIn));
setOut0(new PrintStream(new BufferedOutputStream(fdOut, 128), true));
setErr0(new PrintStream(new BufferedOutputStream(fdErr, 128), true));
/**
* 以上只是部分代码，下面是无关的代码，略去
*/
在上面这段代码里，setIn0等方法的代码如下
private static native void setIn0(InputStream in); private static native void setOut0(PrintStream out); private static native void setErr0(PrintStream err);
可以看到上面这三个方法都是native方法，那么我们就不能继续跟下去了，但是我们可以看setIn，setOut，setErr方法，我们知道，这三个方法用于冲定向标准的I/O流。
public static void setIn(InputStream in) {
checkIO(); //用于权限的检查
setIn0(in);
}
public static void setOut(PrintStream out) {
checkIO();
setOut0(out);
}
public static void setErr(PrintStream err) {
checkIO();
setErr0(err);
}
这三个方法都调用了相应的setXX0（）方法，由此我们可以推出setIn0等方法用于重定向输入输出流。
那么重定位到哪呢？ 答案就是
new FileInputStream(FileDescriptor.in)
new FileOutputStream(FileDescriptor.out)
new FileOutputStream(FileDescriptor.err)
public static final FileDescriptor in = standardStream(0); public static final FileDescriptor out = standardStream(1); public static final FileDescriptor err = standardStream(2);
/**
* 返回handle为fd的FileDescriptor； 在传统的unix的系统中，fd为0，1，2分别表示为标准输入，标准输出和错误输出。
*/ private static FileDescriptor standardStream(int fd) { FileDescriptor desc = new FileDescriptor(); desc.handle = set(fd); return desc; }
所以 setIn0(new BufferedInputStream(fdIn)); 就是将标准输入先封装成文件输入流（FileInputstream），再封装成BufferedInputStream（典型的装饰模式啊）
差不多这些了，大致过程都清楚了，但是仍有一些细节后续需要继续弄明白，如：为什么初始化必须为空，什么时候调用的initializeSystemClass（）方法。
