1. 引言
System.out 是 Java 语言的基本特性，常用于在控制台输出。无论是打印“Hello, World!”还是调试复杂应用，我们几乎都会与 System.out 不期而遇。
在这个教程中，我们将讨论何时在 Java 中调用 System.out.flush()。
2. 缓冲概念
缓冲是计算中的基本概念，尤其是在 I/O 操作中。 在输出流的上下文中，缓冲指的是数据在写入之前临时存储的地方。一旦缓冲区达到其容量或被显式刷新，累积的数据就会一次性写入。
然而，这种缓冲机制有时会导致意外行为。数据可能不会立即出现在预期位置，导致困惑。这时理解 flush() 方法的作用就显得至关重要，确保在必要时将缓冲数据写入。
3. Java 中刷新的基本原理
虽然缓冲提供了一种处理数据的高效方式，但有时我们需要立即发送缓冲的数据到其目的地，无论缓冲是否已满。这被称为刷新。
在处理输出流时，如果没有立即看到预期的输出可能会令人困惑。这种延迟通常是因为缓冲的数据尚未写入目标。通过调用 flush()，可以确保当前缓冲区中的任何数据立即被写入，使开发者能够实时查看输出：
Java 提供了内置机制来显式刷新输出流，即 flush() 方法。这个方法是 OutputStream 类及其子类（包括 System.out 的底层类型）的一部分。当调用时，flush() 方法确保流中的任何缓冲数据立即被写入：
public void flush() {
if (lock != null) {
lock.lock();
try {
implFlush();
} finally {
lock.unlock();
}
} else {
synchronized (this) {
implFlush();
}
}
}
4. 与 System.out 一起刷新
System.out 的行为取决于 JVM 的具体实现。在许多情况下，底层的 PrintStream 配置了自动刷新 (autoFlush)。这就是为什么开发人员通常不需要显式调用刷新操作的原因。
大部分写入方法都对 autoflush 进行了一些检查。它们可能有所不同，但我们可以从 PrintStream.implWriteln() 方法中看到一般思路：
private void implWriteln(char[] buf) throws IOException {
ensureOpen();
textOut.write(buf);
textOut.newLine();
textOut.flushBuffer();
charOut.flushBuffer();
if (autoFlush)
out.flush();
}
然而，值得注意的是，某些 JVM 实现或框架可能会提供 System.out 的自定义实现。例如，JUnit 可能会禁用 autoFlush 来优化测试输出的显示。
尽管有些资料讨论了 print 和 println 方法在刷新方面的区别，但仔细研究 PrintStream 的实现后发现，在自动刷新方面，两者之间并没有明显的区别。当然，如前所述，我们应该检查 System.out 的实际实现以确定其行为。
5. 总结
对于大多数开发者来说，System.out 在无需深入了解其底层机制或刷新行为的复杂性的情况下就能无缝工作。然而，重要的是要记住，System.out 的行为依赖于特定平台的实现，这可能会引入一些差异。
对于基本应用，如经典的“Hello, World”，缓冲和刷新的细节可能无关紧要。但在更复杂的领域，如高级日志或测试框架中，修改默认实现或过度使用显式刷新操作可能会带来性能影响。始终明智的做法是在保证应用性能的同时，实现期望的输出行为。