关于 new FileOutputStream(FileDescriptor)的疑问

案例一：

两个数据流关联同一个文件，都没关闭，由于数据流默认采取 append = false 的方法写入文件，故后一个数据流总是会覆盖前一个数据流写入的数据。

public class Test {
public static void main(String[] args) {
try {
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("data.txt"));
FileOutputStream fos2 = new FileOutputStream(new File("data.txt"));

fos.write("lehua".getBytes());
fos2.write("wendan".getBytes());
fos.close();
fos2.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

运行结果：

案例二：

前一个数据流关闭后，后一个数据流依然能后正常写入数据

public class Test {
public static void main(String[] args) {
try {
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("data.txt"));
FileOutputStream fos2 = new FileOutputStream(new File("data.txt"));
fos.write("lehua".getBytes());
fos.close();
fos2.write("wendan".getBytes());
fos2.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

运行结果：

案例三：

一个数据流按照正常方式关联着文件，另一个数据流由前一个数据流的FileDescriptor产生。

public class Test {
public static void main(String[] args) {
try {
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("data.txt"));
FileDescriptor fd = fos.getFD();

FileOutputStream fos2 = new FileOutputStream(fd);

fos.write("lehua".getBytes());
fos2.write("wendan".getBytes());

fos.close();
fos2.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

运行结果如下：



案例三和案例一很相似，都是两个输出流没有关闭就写入了数据，但是为什么这里写入的是”lehuawendan”,而案例一写入的只是“wendan”呢？因为fos2引用了fos1的fd,个人猜测，只有new File（）才真正和一个文件建立了关联，fos2是通过fos1建立的，fos2写入数据的时候，可能使用的也是fos1建立起来的关联，故虽然同样是写入，案例三没有发生数据重写，而案例一发生了。

案例四：

前一个数据流关闭后，后一个数据流无法写入数据

public class Test {
public static void main(String[] args) {
try {
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("data.txt"));
FileDescriptor fd = fos.getFD();

FileOutputStream fos2 = new FileOutputStream(fd);

fos.write("lehua".getBytes());
fos.close();

fos2.write("wendan".getBytes());
fos2.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

运行结果如下：

疑问1

案例三中为什么 fos2 能够写入数据？



查看 FileOutputStream 的源码



关联源文件的唯一属性就是path,也就是说，要想写入数据到文件，必须知道path，那fos2知道path是什么吗？

fos2 是通过new FileOutputStream(FileDescriptor)产生的，源码如下：

public FileOutputStream(FileDescriptor fdObj) {
SecurityManager security = System.getSecurityManager();
if (fdObj == null) {
throw new NullPointerException();
}
if (security != null) {
security.checkWrite(fdObj);
}
this.fd = fdObj;
this.append = false;
this.path = null;

fd.attach(this);
}

根据源码我们知道，FileOutputStream fos2 并不直接知道要写入数据的路径（因为其this.path = null），fos2只是从fos1得到了一个 FileDescriptor对象,难道fos1的fd中有path信息？

查看FileDescriptor源码如下：



FileDescriptor 的成员属性中并不包含path信息，而且fos1在赋值 fd时，传入的是一个新值，肯定没有path信息，那唯一可以传入path信息的就是fd.attach()



查看 FileDescriptor的attach()源码如下：



而FileOutputStream 本身 implements Closeable，也就是说，fos1将自己赋值给了fd的属性parent,那fd当然能够掌握fos1的全部信息，也就包括path信息，fos2引用了fd,故也就找到了写入数据的路径。

测试如下：

public class Test {
public static void main(String[] args) {
try {
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("data.txt"));
System.out.println("源FileOutputStream 地址：" + fos);

FileDescriptor fd = fos.getFD();

FileOutputStream fos2 = new FileOutputStream(fd);

fos.write("lehua".getBytes());
fos2.write("wendan".getBytes());

fos.close();
fos2.close();

Class clazz = fd.getClass();

Field field = clazz.getDeclaredField("parent");
field.setAccessible(true);

FileOutputStream source = (FileOutputStream) field.get(fd);
System.out.println("fd 的parent 地址 ：                  "+ source);

Class c = source.getClass();
Field field2 = c.getDeclaredField("path");
field2.setAccessible(true);
String path = (String) field2.get(source);
System.out.println("fos2 可以访问路径： "+ path);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

运行结果如下：



大胆猜测：

FileOutputStream 的write()方法是native方法,源码如下：

private native void write(int b, boolean append) throws IOException;

此方法在写入数据的时候，首先直接判断path是否为null,如果为null,则通过其属性FileDescriptor，通过上面的反射方法获取path,总之，一定要找到写入数据的路径。

疑问2：

同样是两个不同的FileOutputStream对象，为什么案例2，前者fos关闭，后者正常写入，而案例四，前者关闭了，而后者就崩溃了呢？

fos.write("lehua".getBytes());
fos.close();

fos2.write("wendan".getBytes());
fos2.close();

查看FileOutputStream的close()源码如下：



关键之处就是 fd.closeAll()，查看源码如下：



此方法关闭了此FileDescriptor对象的所有parent，fos1对象建立时调用一次fd.attach()，则fd.parent = fos1,源码如下：

public FileOutputStream(File file, boolean append) throws FileNotFoundException {
……
this.fd = new FileDescriptor();
fd.attach(this);
……
}

fos2对象建立时，再调用一次fd.attach()，则fos1,fos2都成为了 fd对象的otherParent，

源码如下：

public FileOutputStream(FileDescriptor fdObj) {
……
this.fd = fdObj;
this.append = false;
this.path = null;

fd.attach(this);
}

所以 fos1调用close(),关闭了其fd的所有otherParent,也就把fos2关闭了，所以fos2再写入时，就会报错。

注意：

fos2是通过fos1产生的，fos2调用close(),fos1也会照样关闭，因为他们作用的，是连接它们的FileDescriptor对象，其执行closeAll(),六亲不认，所有parent,统统关闭。