完成翻译附录：标准IO

2026-08-23 14:33:28 +08:00 · 2019-11-18 12:01:40 +08:00
parent 94fd3706e6
commit a8df1af72e
1 changed files with 189 additions and 0 deletions
--- a/docs/book/Appendix-Standard-IO.md
+++ b/docs/book/Appendix-Standard-IO.md
@@ -3,9 +3,198 @@
 <!-- Appendix: Standard I/O -->
 # 附录:标准IO

+>*标准 I/O*这个术语参考Unix中的概念，指程序所使用的单一信息流（这种思想在大多数操作系统中，也有相似形式的实现）。
+
+程序的所有输入都可以来自于*标准输入*，其所有输出都可以流向*标准输出*，并且其所有错误信息均可以发送到*标准错误*。*标准 I/O* 的意义在于程序之间可以很容易地连接起来，一个程序的标准输出可以作为另一个程序的标准输入。这是一个非常强大的工具。
+
+## 从标准输入中读取
+
+遵循标准 I/O 模型，Java 提供了标准输入流 `System.in`、标准输出流 `System.out` 和标准错误流 `System.err`。在本书中，你已经了解到如何使用 `System.out`将数据写到标准输出。 `System.out` 已经预先包装[^1]成了 `PrintStream` 对象。标准错误流 `System.err` 也预先包装为 `PrintStream` 对象，但是标准输入流 `System.in` 是原生的没有经过包装的 `InputStream`。这意味着尽管可以直接使用标准输出流 `System.in` 和标准错误流 `System.err`，但是在读取 `System.in` 之前必须先对其进行包装。
+
+我们通常一次一行地读取输入。为了实现这个功能，将 `System.in` 包装成 `BufferedReader` 来使用，这要求我们用 `InputStreamReader` 把 `System.in` 转换[^2]成 `Reader` 。下面这个例子将键入的每一行显示出来：
+
+```java
+// standardio/Echo.java
+// How to read from standard input
+import java.io.*;
+import onjava.TimedAbort;
+
+public class Echo {
+    public static void main(String[] args) {
+        TimedAbort abort = new TimedAbort(2);
+        new BufferedReader(
+                new InputStreamReader(System.in))
+                .lines()
+                .peek(ln -> abort.restart())
+                .forEach(System.out::println);
+        // Ctrl-Z or two seconds inactivity
+        // terminates the program
+    }
+}
+```
+
+`BufferedReader` 提供了 `lines()` 方法，返回类型是 `Stream<String>` 。这显示出流模型的的灵活性：仅使用标准输入就能很好地工作。 `peek()` 方法重启 `TimeAbort`，只要保证至少每隔两秒有输入就能够使程序保持开启状态。
+
+## 将`System.out` 转换成 `PrintWriter`
+
+`System.out` 是一个 `PrintStream`，而 `PrintStream` 是一个`OutputStream`。 `PrintWriter` 有一个把 `OutputStream` 作为参数的构造器。因此，如果你需要的话，可以使用这个构造器把 `System.out` 转换成 `PrintWriter` 。
+
+```java
+// standardio/ChangeSystemOut.java
+// Turn System.out into a PrintWriter
+
+import java.io.*;
+
+public class ChangeSystemOut {
+    public static void main(String[] args) {
+        PrintWriter out =
+                new PrintWriter(System.out, true);
+        out.println("Hello, world");
+    }
+}
+```
+
+输出结果：
+
+```
+Hello, world
+```
+
+要使用 `PrintWriter` 带有两个参数的构造器，并设置第二个参数为 `true`，从而使能自动刷新到输出缓冲区的功能；否则，可能无法看到打印输出。
+
+## 重定向标准 I/O
+
+Java的 `System` 类提供了简单的 `static` 方法调用，从而能够重定向标准输入流、标准输出流和标准错误流：
+- setIn（InputStream）
+- setOut（PrintStream）
+- setErr(PrintStream)
+
+如果我们突然需要在显示器上创建大量的输出，而这些输出滚动的速度太快以至于无法阅读时，重定向输出就显得格外有用，可把输出内容重定向到文件中供后续查看。对于我们想重复测试特定的用户输入序列的命令行程序来说，重定向输入就很有价值。下例简单演示了这些方法的使用：
+
+```java
+// standardio/Redirecting.java
+// Demonstrates standard I/O redirection
+import java.io.*;
+
+public class Redirecting {
+    public static void main(String[] args) {
+        PrintStream console = System.out;
+        try (
+                BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(
+                        new FileInputStream("Redirecting.java"));
+                PrintStream out = new PrintStream(
+                        new BufferedOutputStream(
+                                new FileOutputStream("Redirecting.txt")))
+        ) {
+            System.setIn(in);
+            System.setOut(out);
+            System.setErr(out);
+            new BufferedReader(
+                    new InputStreamReader(System.in))
+                    .lines()
+                    .forEach(System.out::println);
+        } catch (IOException e) {
+            throw new RuntimeException(e);
+        } finally {
+            System.setOut(console);
+        }
+    }
+}
+```
+
+该程序将文件中内容载入到标准输入，并把标准输出和标准错误重定向到另一个文件。它在程序的开始保存了最初对 `System.out` 对象的引用，并且在程序结束时将系统输出恢复到了该对象上。
+
+I/O重定向操作的是字节流而不是字符流，因此使用 `InputStream` 和 `OutputStream`，而不是 `Reader` 和 `Writer`。
+
 <!-- Process Control -->
 ## 执行控制

+你经常需要在Java内部直接执行操作系统的程序，并控制这些程序的输入输出，Java类库提供了执行这些操作的类。
+
+一项常见的任务是运行程序并将输出结果发送到控制台。本节包含了一个可以简化此任务的实用工具。
+
+在使用这个工具时可能会产生两种类型的错误：导致异常的普通错误——对于这些错误我们只需要重新抛出一个 `RuntimeException` 即可，以及进程自身的执行过程中导致的错误——我们需要用单独的异常来报告这些错误：
+
+```java
+// onjava/OSExecuteException.java
+package onjava;
+
+public class OSExecuteException extends RuntimeException {
+    public OSExecuteException(String why) {
+        super(why);
+    }
+}
+```
+
+为了运行程序，我们需要传递给 `OSExecute.command()` 一个 `String command`，我们可以在控制台键入同样的指令运行程序。该命令传递给 `java.lang.ProcessBuilder` 的构造器（需要将其作为 `String` 对象的序列），然后启动生成的 `ProcessBuilder` 对象。
+
+```java
+// onjava/OSExecute.java
+// Run an operating system command
+// and send the output to the console
+package onjava;
+import java.io.*;
+
+public class OSExecute {
+    public static void command(String command) {
+        boolean err = false;
+        try {
+            Process process = new ProcessBuilder(
+                    command.split(" ")).start();
+            try (
+                    BufferedReader results = new BufferedReader(
+                            new InputStreamReader(
+                                    process.getInputStream()));
+                    BufferedReader errors = new BufferedReader(
+                            new InputStreamReader(
+                                    process.getErrorStream()))
+            ) {
+                results.lines()
+                        .forEach(System.out::println);
+                err = errors.lines()
+                        .peek(System.err::println)
+                        .count() > 0;
+            }
+        } catch (IOException e) {
+            throw new RuntimeException(e);
+        }
+        if (err)
+            throw new OSExecuteException(
+                    "Errors executing " + command);
+    }
+}
+```
+
+为了捕获在程序执行时产生的标准输出流，我们可以调用 `getInputStream()`。这是因为 `InputStream` 是我们可以从中读取信息的流。
+
+这里这些行只是被打印了出来，但是你也可以从 `command()` 捕获和返回它们。
+
+该程序的错误被发送到了标准错误流，可以调用 `getErrorStream()` 捕获。如果存在任何错误，它们都会被打印并且抛出 `OSExcuteException` ，以便调用程序处理这个问题。
+
+下面是展示如何使用 `OSExecute` 的示例：
+
+```java
+// standardio/OSExecuteDemo.java
+// Demonstrates standard I/O redirection
+// {javap -cp build/classes/main OSExecuteDemo}
+import onjava.*;
+
+public class OSExecuteDemo {}
+```
+
+这里使用 `javap` 反编译器（随JDK发布）来反编译程序，编译结果：
+
+```
+Compiled from "OSExecuteDemo.java"
+public class OSExecuteDemo {
+  public OSExecuteDemo();
+}
+```
+
+[^1]: 译者注：这里用到了**装饰器模式**。
+
+[^2]: 译者注：这里用到了**适配器模式**。
+
 <!-- 分页 -->

 <div style="page-break-after: always;"></div>