初读java源码：详解System.out.print实现原理

我们往往在main中直接调用System.out.print方法来打印，但是其实就这简单的一步里面有很多的玄机，因为main是static的，所以只能调用static的函数，那么print是static的吗？我一直有这个疑问，今天专门查阅了下源码，说下我的理解：（源码只贴出来部分对理解有用的）

源码里面：public final class System 直接在lang包里面。所以可以直接不通过包名就直接调用system类。里面还有：

public final static PrintStream out = nullPrintStream();
............
............

private static PrintStream nullPrintStream() throws NullPointerException {
if (currentTimeMillis() > 0) {
return null;
}
throw new NullPointerException();
}

可以看出out是system的静态成员，所以可以通过system.out直接访问到，但是这时候又有问题了，因为 nullPrintStream()这个函数返回值是null的，怎么可以调用printstream的方法呢。看out的注释：
/**
* 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().
*/

大概翻译后知道刚开始的时候确实是都是null的，那么什么时候能把out指向标准输出的呢？注释说看initializeSystemClass()这个函数。

/**
* Initialize the system class. Called after thread initialization.
*/
private static void initializeSystemClass() {
props = new Properties();
initProperties(props);
sun.misc.Version.init();

FileOutputStream fdOut = new FileOutputStream(FileDescriptor.out);
.................
setOut0(new PrintStream(new BufferedOutputStream(fdOut, 128), true));
...............

...............

接着找到FileDescriptor这个类中的静态成员 out：（用自身定义自身）

public static final FileDescriptor out = standardStream(1);

以及standardStream()方法：

private static FileDescriptor standardStream(int fd) {
FileDescriptor desc = new FileDescriptor();
desc.handle = set(fd);
return desc;
}

这时候返回了 handle为1的FileDescriptor； 在传统的unix的系统中，文件描述符为0，1，2分别表示为标准输入，标准输出和错误输出。

最后调用了setout0方法：

private static native void setOut0(PrintStream out);

到这里，setout0是native方法，所以再也追踪不到以后的细节了，而到这时候，out的出路似乎还没有找到。但是。在system类中有setout方法即：

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

调用了setout0（）方法，而我们知道setout方法是重置输出流的对象的，因此虽然我们看不到setout0的细节，但是因为setout调用了setout0，我们可以大致猜到setout0是通过调用底层的代码实现对out的流的重定位的，而initializeSystemClass()这个函数也调用了setout0将fd为1的文件封装成文件流，再封装成缓冲流，再封装成打印流，最后通过setout0将out与这个流绑定。这样一切就都说通了。