Java IO操作——System类对IO的支持(System.out、System.err、System.in)

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-09-23 15:54 285阅读 0赞

## 学习目标 ##

掌握System对IO的三种支持：

System.out

System.err

System.in

掌握System.out及System.err的区别

掌握输入、输出重定向

System类的常量

System表示系统类，实际上在JAVA中也对IO给予了一定的支持

1、public static final PrintStream out  常量  对应系统标准输出，一般是显示器

2、public static final PrintStream err   常量 错误信息输出

3、public static final InputStream in    常量 对应标准输出，一般是键盘

使用static final关键字声明的变量是全局常量，只要是常量，则所有的单词字母必须全部大写，按照现在的标准：System.OUT —> System.out

## System.out ##

使用System.out输出的时候就是将输出的位置定义在了显示器之中。

FileOutputStream是定位在文件里，而System.out是定位在屏幕上输出

PrintStream就是OutputStream的子类

import java.io.OutputStream ;
    import java.io.IOException ;
    public class SystemDemo01{
    	public static void main(String args[]){
    		OutputStream out = System.out ;		// 此时的输出流是向屏幕上输出
    		try{
    			out.write("hello world!!!".getBytes()) ;	// 向屏幕上输出
    		}catch(IOException e){
    			e.printStackTrace() ;	// 打印异常
    		}
    		try{
    			out.close() ;	// 关闭输出流
    		}catch(IOException e){
    			e.printStackTrace() ;
    		}
    	}
    };

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很明显就是对象多态性的体现，根据实现的子类不同，完成的功能也不相同。

## System.err ##

System.err 表示的是错误的标准输出，如果程序中出现了错误的话，则直接使用System.err进行输出即可。程序如下：

public class SystemDemo02{
    	public static void main(String args[]){
    		String str = "hello" ;		// 声明一个非数字的字符串
    		try{
    			System.out.println(Integer.parseInt(str)) ;	// 转型
    		}catch(Exception e){
    			System.err.println(e) ;
    		}
    	}
    };

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使用System.out输出错误 如下：

public class SystemDemo03{
    	public static void main(String args[]){
    		String str = "hello" ;		// 声明一个非数字的字符串
    		try{
    			System.out.println(Integer.parseInt(str)) ;	// 转型
    		}catch(Exception e){
    			System.out.println(e) ;
    		}
    	}
    };

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System.out 和System.err 的区别：

System.out和System.err都是PrintStream的实例化对象，而且通过代码可以发现，两者都可以输出错误信息，但是一般来讲System.out是将信息显示给用户看，是正常的信息显示，而System.err的正好相反是不希望用户看到的，会直接在后台打印，是专门显示错误的。

一般来讲，如果要输出错误信息的时候最好不要使用System.out而是直接使用System.err 这一点只能从其概念上划分。

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以上的代码也可以使用System.out输出，只能从概念上划分。

切记：System.out是希望用户看到的，而System.err是不希望用户看到的。

## System.in ##

System.in实际上是一个键盘的输入流，其本身是InputStream类型的对象。那么，此时就可以利用此方式完成从键盘读取数据的功能。

InputStream对应的是输入流，输入流的话肯定是从指定位置读取的，之前使用的是FileInputStream，是从文件中读取的。

import java.io.InputStream ;
    public class SystemDemo04{
    	public static void main(String args[]) throws Exception {	// 所有异常抛出
    		InputStream input = System.in ;	// 从键盘接收数据
    		byte b[] = new byte[1024] ;	// 开辟空间，接收数据
    		System.out.print("请输入内容：") ;	// 提示信息
    		int len = input.read(b) ;	// 接收数据
    		System.out.println("输入的内容为：" + new String(b,0,len)) ;
    		input.close() ;	// 关闭输入流
    	}
    };

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所有的数据输入进去了，但是以上的操作存在如下问题：

问题一：指定了输入数据的长度，如果现在输入的数据超过了长度范围，只能输入部分的数据。

问题二：如果byte数组是奇数的话，则还可能出现中文乱码的情况，因为一个字符是两个字节。示例如下：

import java.io.InputStream ;
    public class SystemDemo04{
    	public static void main(String args[]) throws Exception {	// 所有异常抛出
    		InputStream input = System.in ;	// 从键盘接收数据
    		byte b[] = new byte[3] ;	// 开辟空间，接收数据
    		System.out.print("请输入内容：") ;	// 提示信息
    		int len = input.read(b) ;	// 接收数据
    		System.out.println("输入的内容为：" + new String(b,0,len)) ;
    		input.close() ;	// 关闭输入流
    	}
    };

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可以发现，开辟了三个字节的空间，但是两个字符需要四个字节的数组长度，所以剩下的一个字节就等于读到了半个字符，所以会出现乱码。

那么如果此时不指定byte数组的长度呢？是否可以完成输入的要求？

这样的话只能通过标志位的方式进行完成。实例如下：

import java.io.InputStream ;
    public class SystemDemo05{
    	public static void main(String args[]) throws Exception {	// 所有异常抛出
    		InputStream input = System.in ;	// 从键盘接收数据
    		StringBuffer buf = new StringBuffer() ;	// 使用StringBuffer接收数据
    		System.out.print("请输入内容：") ;	// 提示信息
    		int temp = 0 ;		// 接收内容
    		while((temp=input.read())!=-1){
    			char c = (char) temp ;	// 将数据变为字符
    			if(c=='\n'){	// 退出循环，输入回车表示输入完成
    				break ;
    			}
    			buf.append(c) ;	// 保存内容
    		}
    		System.out.println("输入的内容为：" + buf) ;
    		input.close() ;	// 关闭输入流
    	}
    };

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但是输入中文就会乱码。

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这是因为每读取一个字节就将其转为字符，字母和数字都是占1个字节 可以正常显示。但是如果是中文的话，就相当于每读取到一个字节就是半个字符就进行转化，所以导致乱码的错误。

**最好的输出方式：**

最好的输出方式是将全部输入的数据暂时存放在一块内存之上，之后一次性的从内存中读取数据，这样所有数据就整体只读了一次，则不会造成乱码，而且也不会受到长度的限制。

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如果要想实现以上的功能，则只能通过IO中的下一个类 BufferedReader类完成。

## 输入输出重定向 ##

从之前的操作中知道System.out、System.err、System.in三个常量的作用，但是通过System类也可以改变System.in的输入流来源，以及System.out和System.err两个输出流的输出位置。

1、public static void setOut(PrintStream out) 普通方法 重定向“标准”输出流

2、public static void setErr(PrintStream err)  普通方法 重定向 “标准”错误输出流

3、public static void setIn(InputStream in)     普通方法 重定向“标准” 输入流

### 为System.out输出重定向 ###

使用setOut()方法完成

import java.io.File ;
    import java.io.FileOutputStream ;
    import java.io.PrintStream ;
    public class SystemDemo06{
    	public static void main(String args[]) throws Exception {
    		System.setOut(
    			new PrintStream(
    				new FileOutputStream("d:" + 
    					File.separator + "red.txt"))) ;	// System.out输出重定向
    		System.out.print("刘勋") ;	// 输出时，不再向屏幕上输出
    		System.out.println("，黄淮学院") ;
    	}
    };

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此时将输出的位置重定向，所以所有的内容都向指定的文件中打印。

实际上通过此操作就可以完成错误的重定向。

System.out是希望用户看得到信息，一旦有错误，最好保存起来。

import java.io.File ;
    import java.io.FileOutputStream ;
    import java.io.PrintStream ;
    public class SystemDemo07{
    	public static void main(String args[]){
    		String str = "hello" ;		// 声明一个非数字的字符串
    		try{
    			System.out.println(Integer.parseInt(str)) ;	// 转型
    		}catch(Exception e){
    			try{
    				System.setOut(
    					new PrintStream(
    						new FileOutputStream("d:"
    							+ File.separator + "err.log"))) ;	// 输出重定向
    			}catch(Exception e1){
    			
    			}
    			System.out.println(e) ;
    		}
    	}
    };

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### 为System.err重定向 ###

利用System.err向屏幕上输出信息，此时，为了方便起见，使用内存操作流。

import java.io.ByteArrayOutputStream ;
    import java.io.PrintStream ;
    public class SystemDemo08{
    	public static void main(String args[]) throws Exception{	// 所有异常抛出
    		ByteArrayOutputStream bos = null ;		// 声明内存输出流
    		bos = new ByteArrayOutputStream() ;		// 实例化
    		System.setErr(new PrintStream(bos)) ;	// 输出重定向
    		System.err.print("刘勋") ;	// 错误输出，不再向屏幕上输出
    		System.err.println("是好人") ;			// 向内存中输出
    		System.out.println(bos) ;	// 输出内存中的数据
    	}
    };

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一般不建议去修改System.err的输出位置，因为这样的信息都不太希望用户可以看见。

### 为System.in重定向 ###

默认情况下System.in是指屏幕的建瓯按输入，也可以通过setIn()方法，将其输入流的位置改变，例如，现在从文件中读取。

有如下文件：demo.txt

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使用System.in将数据读取进来

import java.io.FileInputStream ;
    import java.io.InputStream ;
    import java.io.File ;
    public class SystemDemo09{
    	public static void main(String args[]) throws Exception{	// 所有异常抛出
    		System.setIn(new FileInputStream("d:"
    			+ File.separator + "demo.txt")) ;	// 设置输入重定向
    		InputStream input = System.in ;	// 从文件中接收数据
    		byte b[] = new byte[1024]	;// 开辟空间，接收数据
    		int len = input.read(b) ;	//接收
    		System.out.println("输入的内容为：" + new String(b,0,len)) ;
    		input.close() ;	// 关闭输入流
    	}
    };

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## 总结： ##

三个常量的使用：

*   System.out是希望用户可以看见的信息。用IDE(Eclipse)的话错误信息使用黑颜色显示的。
 *  System.err 是不希望用户可以看见的信息。则在IDE中将以红色的文字显示错误信息。
 *  System.in  对应键盘输入
 *  以上三个常量的输入、输出都可以重定向，但是一般建议只修改setOut的重定向。
 *  System.in读取的时候会出现中文乱码的问题，则可以通过BufferedReader完成读取功能。

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