本章对FileDescriptor进行介绍
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FileDescriptor 介绍
FileDescriptor 是“文件描述符”。
FileDescriptor 可以被用来表示开放文件、开放套接字等。
以 FileDescriptor表示文件来说：当FileDescriptor表示某文件时，我们可以通俗的将FileDescriptor看成是该文件。 但是，我们不能直接通过FileDescriptor对该文件进行操作；若需要通过FileDescriptor对该文件进行操作，则需要新创建 FileDescriptor对应的FileOutputStream，再对文件进行操作。
in, out, err介绍
(01) in -- 标准输入(键盘)的描述符
(02) out -- 标准输出(屏幕)的描述符
(03) err -- 标准错误输出(屏幕)的描述符
它们3个的原理和用法都类似，下面我们通过out来进行深入研究。
out 的作用和原理
out是标准输出(屏幕)的描述符。但是它有什么作用呢？
我们可以通俗理解，out就代表了标准输出(屏幕)。若我们要输出信息到屏幕上，即可通过out来进行操作；但是，out又没有提供输出信息到屏幕的接口(因为out本质是FileDescriptor对象，而FileDescriptor没有输出接口)。怎么办呢？
很简单，我们创建out对应的“输出流对象”，然后通过“输出流”的write()等输出接口就可以将信息输出到屏幕上。如下代码：
try {
FileOutputStream out = new FileOutputStream(FileDescriptor.out);
out.write('A');
out.close();
} catch (IOException e) { }
执行上面的程序，会在屏幕上输出字母'A'。
为了方便我们操作，java早已为我们封装好了“能方便的在屏幕上输出信息的接口”：通过System.out，我们能方便的输出信息到屏幕上。
因此，我们可以等价的将上面的程序转换为如下代码：
System.out.print('A');
下面讲讲上面两段代码的原理
查看看out的定义。它的定义在FileDescriptor.java中，相关源码如下：
public final class FileDescriptor {
private int fd; public static final FileDescriptor out = new FileDescriptor(1); private FileDescriptor(int fd) { this.fd = fd; useCount = new AtomicInteger(); } ... }
从中，可以看出
(01) out就是一个FileDescriptor对象。它是通过构造函数FileDescriptor(int fd)创建的。
(02) FileDescriptor(int fd)的操作：就是给fd对象(int类型)赋值，并新建一个使用计数变量useCount。
fd对象是非常重要的一个变量，“fd=1”就代表了“标准输出”，“fd=0”就代表了“标准输入”，“fd=2”就代表了“标准错误输出”。
FileOutputStream out = new FileOutputStream(FileDescriptor.out); 就是利用构造函数FileOutputStream(FileDescriptor fdObj)来创建“Filed.out对应的FileOutputStream对象”。
关于System.out是如何定义的。可以参考" 深入了解System.out.println("hello world"); "
TODO
通过上面的学习，我们知道，我们可以自定义标准的文件描述符[即，in(标准输 入),out(标准输出),err(标准错误输出)]的流，从而完成输入/输出功能；但是，java已经为我们封装好了相应的接口，即我们可以更方便的 System.in, System.out, System.err去使用它们。
另外，我们也可以自定义“文件”、“Socket”等的文件描述符，进而对它们进行操作。参考下面示例代码中的testWrite(), testRead()等接口。
示例代码
源码如下(FileDescriptorTest.java)：
1 import java.io.PrintStream;
2 import java.io.FileDescriptor; 3 import java.io.FileInputStream; 4 import java.io.FileOutputStream; 5 import java.io.IOException; 6 7 /** 8 * FileDescriptor 测试程序 9 * 10 * @author skywang 11 */ 12 public class FileDescriptorTest { 13 14 private static final String FileName = "file.txt"; 15 private static final String OutText = "Hi FileDescriptor"; 16 public static void main(String[] args) { 17 testWrite(); 18 testRead(); 19 20 testStandFD() ; 21 //System.out.println(OutText); 22 } 23 24 /** 25 * FileDescriptor.out 的测试程序 26 * 27 * 该程序的效果 等价于 System.out.println(OutText); 28 */ 29 private static void testStandFD() { 30 // 创建FileDescriptor.out 对应的PrintStream 31 PrintStream out = new PrintStream( 32 new FileOutputStream(FileDescriptor.out)); 33 // 在屏幕上输出“Hi FileDescriptor” 34 out.println(OutText); 35 out.close(); 36 } 37 38 /** 39 * FileDescriptor写入示例程序 40 * 41 * (01) 为了说明，"通过文件名创建FileOutputStream"与“通过文件描述符创建FileOutputStream”对象是等效的 42 * (02) 该程序会在“该源文件”所在目录新建文件"file.txt"，并且文件内容是"Aa"。 43 */ 44 private static void testWrite() { 45 try { 46 // 新建文件“file.txt”对应的FileOutputStream对象 47 FileOutputStream out1 = new FileOutputStream(FileName); 48 // 获取文件“file.txt”对应的“文件描述符” 49 FileDescriptor fdout = out1.getFD(); 50 // 根据“文件描述符”创建“FileOutputStream”对象 51 FileOutputStream out2 = new FileOutputStream(fdout); 52 53 out1.write('A'); // 通过out1向“file.txt”中写入'A' 54 out2.write('a'); // 通过out2向“file.txt”中写入'A' 55 56 if (fdout!=null) 57 System.out.printf("fdout(%s) is %s\n",fdout, fdout.valid()); 58 59 out1.close(); 60 out2.close(); 61 62 } catch(IOException e) { 63 e.printStackTrace(); 64 } 65 } 66 67 /** 68 * FileDescriptor读取示例程序 69 * 70 * 为了说明，"通过文件名创建FileInputStream"与“通过文件描述符创建FileInputStream”对象是等效的 71 */ 72 private static void testRead() { 73 try { 74 // 新建文件“file.txt”对应的FileInputStream对象 75 FileInputStream in1 = new FileInputStream(FileName); 76 // 获取文件“file.txt”对应的“文件描述符” 77 FileDescriptor fdin = in1.getFD(); 78 // 根据“文件描述符”创建“FileInputStream”对象 79 FileInputStream in2 = new FileInputStream(fdin); 80 81 System.out.println("in1.read():"+(char)in1.read()); 82 System.out.println("in2.read():"+(char)in2.read()); 83 84 if (fdin!=null) 85 System.out.printf("fdin(%s) is %s\n", fdin, fdin.valid()); 86 87 in1.close(); 88 in2.close(); 89 } catch(IOException e) { 90 e.printStackTrace(); 91 } 92 } 93 }
运行结果：
fdout(java.io.FileDescriptor@2b820dda) is true
in1.read():A
in2.read():a
fdin(java.io.FileDescriptor@675b7986) is true
Hi FileDescriptor
