【System】——System.out.println

System.out.println()

1. System.out.println是一个Java语句，一般情况下是将传递的参数，打印到控制台
2. System是Java.lang包中的一个final类，该类提供的设施包括标准输入、标准输出和错误输出流、访问外部定义的属性和环境变量，一种加载文件和库的方法，以及用于加速复制数组等一部分的使用方法。
3. out是System类的静态成员字段，类型为PrintStream，public static final PrintStream out
4. 他在启动就会被实例话，并与主机的标准输出控制台进行映射。该流在实例话之后立即打开，准备几首数据。
5. println时PrintStream类的一个方法。println打印(参数内容+换行符)到控制台。PrintStream类中有多个重载的println方法。每个println是通过调用print方法并添加一个换行符实现的，print方法是通过调用write方法实现的。

一、System.out.println结构图

1. 在JDK源中System.out.println的骨架结构和代码片段
   

2. 部分代码段

public final class System {
    static PrintStream out;
    static PrintStream err;
    static InputStream in;
    ...
}
	
public class PrintStream extends FilterOutputStream {
    //out object is inherited from FilterOutputStream class
    public void println() {
    ...
}

二、输出重定向

1. out对象可以自定义，在启动时，由java运行时环境初始化，并且可以在执行期间由开发人员更改。代替在默认情况下的标准输出。当您通过命令行运行程序的时候，输出将打印在同一个命令窗口中。我们可以使用setOut方法来改变这种行为。
2. 可以将输出重定向到同一目录中的文本文件中

public class ChangeOut {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            System.setOut(new PrintStream(new FileOutputStream("log.txt")));
            System.out.println("Now the output is redirected!");
        } catch(Exception e) {}
    }
}

三、System.out.println性能分析

1. 又一个普遍的观念时，System.out.println()性能并不好，当深入分析时，会发现调用的顺序是println->print->write + newline。
2. 这个顺序流是 Sun/OracleJDK的实现。write和newline都包含一个synchronized块。同步会有一点开销，但是更多的是添加字符到缓冲区的打印开销更大。
3. 当我们运行性能分析时，运行多个System.out.println并记录时间，执行时间会按比例增加。当打印超过50个字符并打印超过50000行时，性能下降。
4. 当然这一切都取决于我们使用的场景，无论如何请勿使用System.out.println打印日志到stdout。

四、System.out.println 与 日志记录组件(Log4j等)

1. Log4J具有多种记录级别。如果我们正在编写一个小程序，只是为了实验/学习目的那么使用System.out.println就很不错，但是当我们开发生产质量软件时，我们应该注意到应该使用的记录软件(log4j等)，并且应该避免使用System.out.println。
   1. 灵活性：log4j的记录器提供了多种记录级别。我们可以相应地分隔日志信息。例如，X消息只能在PRODUCTION上打印，Y消息应打印在ERROR等上。
   2. 可重构性：log4j只需一个参数即可关闭所有的日志记录
   3. 可维护性：想象一下，如果我们有数百个System.out.println全部通过应用程序散落，那么在一段时间内将难以维护程序。
   4. 粒度：在应用程序中，每个类都可以有不同的记录器并相应地进行控制
   5. 实用性：在System.out中限制重定向的消息的选项，但是如果时记录器(like log4j)，则可以提供多种选项。我们可以甚至创建自定义输出选项并将其重定向。
2. 所以不应该使用System.out.println进行日志记录和调试

五、静态导入来缩短System.out.println

1. 有时候觉得System.out.println是一个很长的语句需要打印。静态导入可能会缩短一点，但是不推荐使用，因为它导致可读性差。这里只是解释这种情况来解释静态导入，并避免在下面的情况使用

import static java.lang.System.out;

public class ShortSOP {
    public static void main(String[] args) {
        out.println("Hello, world");
    }
}
// 不静态导入的话，直接写out.println会提示编辑错误
package com.ankie.System.out.println;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		out.println();
	}
} 

六、System.err 和 System.in

1. 作为相关部分，接下来介绍一下“err”和“in”。in 与 InputStream 相关联。与 out 相对，in 用于从标准控制台通用键盘获取输入。
2. err 与 PrintStream 相关联，并将参数打印到标准错误输出流。当您使用 eclipse 等的 IDE 时，可以看到 out 和 err 之间的输出差异。

public class InOutErr {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            System.out.println("请输入一段话");
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            String filename = reader.readLine();

            InputStream input = new FileInputStream(filename);
            System.out.println("File opened...");
        } catch (IOException e){
            System.err.println("Where is that file?");
        }
    }
}

七、参考

本文转摘自，你不知道的System.out.println()。