没有 System.out，如何在控制台上打印输出？

Question

我被一道近期面试的问题困扰着。问题是这样陈述的：

假设您无法访问Jdk API中的System类，也不能使用ECHO。您正在JRE 5环境下，如何在控制台上打印任何内容？

实际上，这个问题从这里开始：为什么Java给我们提供了PrintStream对象System.out？它为什么是final的？难道没有其他方法可以在控制台上打印任何内容吗？

- KDjava

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这个面试问题听起来对我来说相当奇怪。我想知道他们实际上是想了解你的什么情况。 - Jon Skeet

@JonSkeet，假设工作与底层相关，检查申请者是否知道System.out的实际作用是合理的吧？ - eis

@eis - 几乎每个人都知道 "System.out 实际上是做什么的？"，它已经相当老了。 - KDjava

@pap - 实际上，如果目的是将消息传递给最终用户，那么日志记录框架不是答案。 - Stephen C

@JonSkeet 好的，我想我明白你的观点了。回答这个问题所需的知识是有用的，也许这只是他们引导申请人的方式。 - eis

Answer 1

如果你想的话，你可以绕过System对象。System.out会做很多额外的东西（例如处理unicode），所以如果你真的只想得到原始输出和更好的性能，实际上甚至应该绕过它。

import java.io.*;

public class PrintOutTest {
  public static void main(String args[]) throws IOException {
    BufferedWriter out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new
      FileOutputStream(FileDescriptor.out), "ASCII"), 512);
    out.write("test string");
    out.write('\n');
    out.flush();
  }
}

这在这里已经进一步详细阐述了。

- eis

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+1；甚至不知道FileDescriptor保留了对stdout、stderr、stdin的引用... - home

@StephenC 是的。如果只是想将消息输出到控制台，而标准输出已被重定向，则可以使用stderr（假设未被重定向）。如果两者都已被重定向，则我认为程序不应该能够将文本写入控制台（不考虑直接视频缓冲区、旧式控制台图形等）。 - eis

@StephenC 如果你提到System.console（）。writer（），它做同样的事情。 如果stdout已被重定向（像 this），这不会对您有所帮助。 我认为只有在System.out被更改时才能有所帮助。 - eis

@eis - 我认为这取决于平台。例如，在经典的UNIX系统上，进程可以使用“/dev/tty”设备打开到应用程序控制的“终端”的流...而不管任何stdin/out/err重定向。还有“/dev/console”用于系统控制台...在那个时代是有意义的。这两个设备也存在于我的Linux盒子上。 - Stephen C

@StephenC 这在某些平台上是与平台相关的，因为在某些平台上，System.console() 应该返回 null，因为 stdout 已被重定向。但无论在哪个平台上，它仍不是解决方案，因为您不能在写入时使用它（如果 stdout 已被重定向）。 - eis

Answer 2

PrintStream是final的，因为它可以做Windows控制台所能做的一切。同样地，在C#中，“Console”也是一个const类。这些类封装了控制台所能做的所有事情，并且只以一种特定的方式完成。你无法“改进它”，因为在某个时候，由操作系统来处理它。

有很多种方法可以在屏幕上输出内容：

1.编写自己的OutputStream，就像@eis那样做。 2.使用JNI并调用本机DLL/SO中的方法，例如printf（）。 3.使用Runtime.getRuntime().exec()并调用echo程序，等等。

+1 @eis

- Aniket Inge

Answer 3

你可以使用JDK的日志记录器（java.util.logging.Logger）。

以下是在你的Java类中创建日志记录器的方法。

import java.util.logging.Logger;

private final static Logger LOGGER = Logger.getLogger(MyClass.class .getName()); 

你可以使用log4j来实现相同的目的。

- Unni Kris

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我不认为这能保证写入控制台；例如，如果标准输出已重定向到文件。 - Stephen C

Answer 4

面试问题本身就相当扭曲（即人为制造的），解决它需要超出纯Java范畴。在正常情况下，这绝不是你会考虑做的事情。

其他答案已经给出了一些半成品的解决方案……如果你真的、真的必须要这样做的话。（我说半成品，因为它们大多数都没有处理应用程序的stdout / stderr流被重定向到其他位置的情况。而那是这个问题中唯一“真实”的方面……） 如果你可以使用System类（在JDK 6上）……则打印到控制台的正确方法（例如，如果System.out已被重定向）是使用System.console()方法获取一个{{link1：Console}}对象，并使用该对象获取一个Writer。

但请注意，如果JVM没有关联的控制台，则console()将返回null。

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这个问题的起源是：为什么 Java 给我们提供了 PrintStream 对象 System.out？而且它为什么是 final 的？难道没有其他方法在控制台上打印任何东西吗？

答案如下：

1. 为了方便。

2. 避免随机代码意外覆盖它。如果需要担心在 JVM 中运行不受信任的代码，也可以故意覆盖它。但是，受信任的代码实际上可以通过调用 System.setOut(...) 来更改 System.out。这会进行一些幕后魔法来安全地更改 final 变量的状态。（我相信 JIT 编译器知道这一点，并以不同的方式处理那3个 final 变量。）

3. 是的。请参见上述内容和（呕！）其他答案。

- Stephen C

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“假设您无法访问Jdk API中的System类”是OP所说的。 - maba

你没有访问“System”类的权限 @StephenC - Aniket Inge

Console类是在JDK 6中引入的，所以我想我们不能使用它，因为我们有JDK 5。 - KDjava

@KDjava - 显然，我在谈论实际的解决方案。如果一个开发/生产商使用了即将停止支持的JVM，那么情况会变得非常困难。 - Stephen C

如果“应用程序的stdout / stderr流已重定向到控制台以外的其他位置”，那么System.console()也无法工作，因此这个答案是错误的。唯一适用的情况是仅当System.out/System.err被重定向时。 - eis

Answer 5

正如文档所述，

System类包含几个有用的类字段和方法。它不能被实例化。

因此，可以看出，System类是各种有用函数的容器。所有这些字段和方法都是静态的，因此没有任何理由去扩展它。
Java给我们提供了static PrintStream out，因为使用控制台是与程序通信的默认方式。
如果您不同意我的观点，请告诉我。

- bsiamionau

Answer 6

今天我找到了一个实现这个问题的方法。 我使用org.apache.log4j来回答。正如许多人所说，还有许多其他方法。谢谢。

import org.apache.log4j.BasicConfigurator;
import org.apache.log4j.Logger;

public class HelloByLogger {

    private final static Logger logger = Logger.getLogger(HelloByLogger.class);

    public static void main(String[] args) {

        BasicConfigurator.configure();

        logger.info("From Logger... Ola!");

    }
}

- Vinayakumar K