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在Java程序中截获控制台输出

 2008-01-05 09:39:52 来源:WEB开发网   
核心提示:在java程序中截获控制台输出 俞良松 (javaman@163.net)软件工程师,独立顾问和自由撰稿人2001 年 10 月在Java开发中,在Java程序中截获控制台输出,控制台输出仍是一个重要的工具,但默认的控制台输出有着各种各样的局限,t线程已经完全被阻塞,同时

  在java程序中截获控制台输出






  
  
  
  








俞良松 (javaman@163.net)
软件工程师,独立顾问和自由撰稿人
2001 年 10 月

在Java开发中,控制台输出仍是一个重要的工具,但默认的控制台输出有着各种各样的局限。本文介绍如何用Java管道流截取控制台输出,分析管道流应用中应该注重的问题,提供了截取Java程序和非Java程序控制台输出的实例。
即使在图形用户界面占统治地位的今天,控制台输出仍然在Java程序中占有重要地位。控制台不仅是Java程序默认的堆栈跟踪和错误信息输出窗口,而且还是一种实用的调试工具(非凡是对习惯于使用PRintln()的人来说)。然而,控制台窗口有着许多局限。例如在Windows 9x平台上,DOS控制台只能容纳50行输出。假如Java程序一次性向控制台输出大量内容,要查看这些内容就很困难了。

对于使用javaw这个启动程序的开发者来说,控制台窗口尤其宝贵。因为用javaw启动java程序时,根本不会有控制台窗口出现。假如程序碰到了问题并抛出异常,根本无法查看Java运行时环境写入到System.out或System.err的调用堆栈跟踪信息。为了捕捉堆栈信息,一些人采取了用try/catch()块封装main()的方式,但这种方式不一定总是有效,在Java运行时的某些时刻,一些描述性错误信息会在抛出异常之前被写入System.out和System.err;除非能够监测这两个控制台流,否则这些信息就无法看到。

因此,有些时候检查Java运行时环境(或第三方程序)写入到控制台流的数据并采取合适的操作是十分必要的。本文讨论的主题之一就是创建这样一个输入流,从这个输入流中可以读入以前写入Java控制台流(或任何其他程序的输出流)的数据。我们可以想象写入到输出流的数据立即以输入的形式“回流”到了Java程序。

本文的目标是设计一个基于Swing的文本窗口显示控制台输出。在此期间,我们还将讨论一些和Java管道流(PipedInputStream和PipedOutputStream)有关的重要注重事项。图一显示了用来截取和显示控制台文本输出的Java程序,用户界面的核心是一个JTextArea。最后,我们还要创建一个能够捕捉和显示其他程序(可以是非Java的程序)控制台输出的简单程序。


图一:多线程的控制台输出截取程序



一、Java管道流
要在文本框中显示控制台输出,我们必须用某种方法“截取”控制台流。换句话说,我们要有一种高效地读取写入到System.out和System.err所有内容的方法。假如你熟悉Java的管道流PipedInputStream和PipedOutputStream,就会相信我们已经拥有最有效的工具。

写入到PipedOutputStream输出流的数据可以从对应的PipedInputStream输入流读取。Java的管道流极大地方便了我们截取控制台输出。Listing 1显示了一种非常简单的截取控制台输出方案。

【Listing 1:用管道流截取控制台输出】
PipedInputStream pipedIS = new PipedInputStream();
PipedOutputStream pipedOS = new PipedOutputStream();
try {
pipedOS.connect(pipedIS);
}
catch(IOException e) {
System.err.println("连接失败");
System.exit(1);
}
PrintStream ps = new PrintStream(pipedOS);
System.setOut(ps);
System.setErr(ps);






可以看到,这里的代码极其简单。我们只是建立了一个PipedInputStream,把它设置为所有写入控制台流的数据的最终目的地。所有写入到控制台流的数据都被转到PipedOutputStream,这样,从相应的PipedInputStream读取就可以迅速地截获所有写入控制台流的数据。接下来的事情似乎只剩下在Swing JTextArea中显示从pipedIS流读取的数据,得到一个能够在文本框中显示控制台输出的程序。遗憾的是,在使用Java管道流时有一些重要的注重事项。只有认真对待所有这些注重事项才能保证Listing 1的代码稳定地运行。下面我们来看第一个注重事项。

1.1 注重事项一
PipedInputStream运用的是一个1024字节固定大小的循环缓冲区。写入PipedOutputStream的数据实际上保存到对应的PipedInputStream的内部缓冲区。从PipedInputStream执行读操作时,读取的数据实际上来自这个内部缓冲区。假如对应的PipedInputStream输入缓冲区已满,任何企图写入PipedOutputStream的线程都将被阻塞。而且这个写操作线程将一直阻塞,直至出现读取PipedInputStream的操作从缓冲区删除数据。

这意味着,向PipedOutputStream写数据的线程不应该是负责从对应PipedInputStream读取数据的唯一线程。从图二可以清楚地看出这里的问题所在:假设线程t是负责从PipedInputStream读取数据的唯一线程;另外,假定t企图在一次对PipedOutputStream的write()方法的调用中向对应的PipedOutputStream写入2000字节的数据。在t线程阻塞之前,它最多能够写入1024字节的数据(PipedInputStream内部缓冲区的大小)。然而,一旦t被阻塞,读取PipedInputStream的操作就再也不会出现,因为t是唯一读取PipedInputStream的线程。这样,t线程已经完全被阻塞,同时,所有其他试图向PipedOutputStream写入数据的线程也将碰到同样的情形。

Tags:Java 程序 截获

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