Java的System.out.println()深入解析理解

在Java程序(特别是控制台)中常用System.out.println()语句来输出信息，从开始学习Java就知道用它来输出Hello World，没有深究其实现原理，现在查阅文档、源代码后记录一下。

首先查阅文档和源码可知System是java.lang包里的一个final类，而每个Java程序是默认import java.lang.*的，因此即使程序中没有手动导入，也可访问到System类。

main()方法是static修饰的，根据Java语法，它只能调用static方法和变量，那么查看System类的源码有public static final PrintStream out = null;这一行，说明System.out是public和static的，因此能在main()中访问。

System.out是一个PrintStream类型的变量，而在PrintStream中有多个print()和println()方法重载，因此可输出多种类型的数据。
继承关系如图所示，所有类都间接或直接继承Object类。

想必还有一个疑问，就是System类中public static final PrintStream out = null;，那么out变量是在哪里、什么时候初始化，从而可以直接使用的呢？因为out是static变量，我们通过System.out(类名.变量名)的方式调用，再查看System类源码可发现在static{}代码块中调用了registerNatives()，而native方法registerNatives()由C/C++实现，这里只是一个接口，在System类第一次被加载时，调用这个方法将out变量进行了初始化，让它指向控制台，于是就可以直接使用了。

看到这里，似乎还有println()方法没有研究。
查看java.io包中的PrintStream类寻找println()方法，可以看到有形参为boolean、char、int…等类型的println()的重载，而println()其实调用了print()再调用newLine()来实现换行。

而在不同类型形参的print()方法中，除char[]变量，都调用String.valueOf()转换成String再传递给write()方法。

而在write()方法中，调用textOut.write()来输出字符串。

而textOut是在PrintStream中声明的BufferedWriter类型变量。下面还有一行private OutputStreamWriter charOut;

接着看，在构造方法中，先是初始化了OutputStreamWriter类型变量charOut，再用它初始化textOut。

至此可以清楚，System.out.println()或System.out.print()(不换行)，其实最终调用了Writer类中的write()方法进行字符流输出，只是整个过程封装了许多方法来支持各种类型的变量、以及自动初始化等，使得用户能够方便快捷在控制台打印数据。

有不妥之处欢迎补充纠正。

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