Java 中 Scanner 的使用指南

简介

在 Java 编程里，我们常常需要从用户那里获取输入信息，比如读取用户输入的数字、字符串等。Scanner 类为我们提供了一种便捷的方式来完成这项任务。它可以解析基本类型和字符串，并且能够从多种输入源（如标准输入、文件等）读取数据。本文将详细介绍 Scanner 类的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践，帮助你深入理解并高效使用 Scanner 类。

基础概念

Scanner 类是 Java 中 java.util 包下的一个实用类，它的主要作用是解析输入数据。Scanner 类可以将输入数据按照不同的分隔符（默认是空白字符）进行分割，然后根据需要将分割后的部分转换为不同的数据类型，如整数、浮点数、字符串等。Scanner 类的构造函数可以接受多种输入源，常见的有标准输入流 System.in 和文件输入流 FileInputStream 等。

使用方法

初始化 Scanner 对象

要使用 Scanner 类，首先需要创建一个 Scanner 对象。以下是几种常见的初始化方式：

从标准输入读取

import java.util.Scanner;

public class ScannerExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个 Scanner 对象，从标准输入读取数据
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    }
}

从文件读取

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;

public class ScannerFileExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建一个 File 对象，表示要读取的文件
            File file = new File("example.txt");
            // 创建一个 Scanner 对象，从文件中读取数据
            Scanner scanner = new Scanner(file);
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

读取不同类型的数据

Scanner 类提供了一系列方法来读取不同类型的数据，以下是一些常见的方法：

读取整数

import java.util.Scanner;

public class ReadIntExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入一个整数: ");
        // 读取一个整数
        int num = scanner.nextInt();
        System.out.println("你输入的整数是: " + num);
        scanner.close();
    }
}

读取浮点数

import java.util.Scanner;

public class ReadDoubleExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入一个浮点数: ");
        // 读取一个浮点数
        double num = scanner.nextDouble();
        System.out.println("你输入的浮点数是: " + num);
        scanner.close();
    }
}

读取字符串

import java.util.Scanner;

public class ReadStringExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入一个字符串: ");
        // 读取一个字符串（以空白字符为分隔符）
        String str = scanner.next();
        System.out.println("你输入的字符串是: " + str);
        scanner.close();
    }
}

如果需要读取包含空白字符的整行字符串，可以使用 nextLine() 方法：

import java.util.Scanner;

public class ReadLineExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入一行字符串: ");
        // 读取一行字符串
        String line = scanner.nextLine();
        System.out.println("你输入的字符串是: " + line);
        scanner.close();
    }
}

常见实践

读取控制台输入

在控制台程序中，我们经常需要从用户那里获取输入信息。以下是一个简单的示例，用于读取用户输入的两个整数并计算它们的和：

import java.util.Scanner;

public class ConsoleInputExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入第一个整数: ");
        int num1 = scanner.nextInt();
        System.out.print("请输入第二个整数: ");
        int num2 = scanner.nextInt();
        int sum = num1 + num2;
        System.out.println("两个整数的和是: " + sum);
        scanner.close();
    }
}

读取文件输入

如果需要从文件中读取数据，可以使用 Scanner 类结合 File 对象。以下是一个示例，用于读取文件中的所有整数并计算它们的总和：

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;

public class FileInputExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("numbers.txt");
            Scanner scanner = new Scanner(file);
            int sum = 0;
            while (scanner.hasNextInt()) {
                int num = scanner.nextInt();
                sum += num;
            }
            System.out.println("文件中所有整数的总和是: " + sum);
            scanner.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

最佳实践

资源管理

Scanner 类实现了 java.io.Closeable 接口，因此在使用完 Scanner 对象后，应该调用 close() 方法来释放相关资源。如果使用 try-with-resources 语句，Java 会自动帮我们关闭资源，这样可以避免资源泄漏。以下是使用 try-with-resources 语句的示例：

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;

public class TryWithResourcesExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (Scanner scanner = new Scanner(new File("example.txt"))) {
            while (scanner.hasNextLine()) {
                String line = scanner.nextLine();
                System.out.println(line);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

错误处理

在使用 Scanner 类时，可能会遇到各种异常，如 InputMismatchException（输入类型不匹配）、FileNotFoundException（文件未找到）等。我们应该对这些异常进行适当的处理，以提高程序的健壮性。以下是一个处理 InputMismatchException 的示例：

import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;

public class ErrorHandlingExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        try {
            System.out.print("请输入一个整数: ");
            int num = scanner.nextInt();
            System.out.println("你输入的整数是: " + num);
        } catch (InputMismatchException e) {
            System.out.println("输入类型不匹配，请输入一个整数。");
        } finally {
            scanner.close();
        }
    }
}

小结

Scanner 类是 Java 中一个非常实用的工具类，它可以方便地从多种输入源读取不同类型的数据。通过本文的介绍，你应该已经了解了 Scanner 类的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。在使用 Scanner 类时，要注意资源管理和错误处理，以确保程序的正确性和健壮性。

参考资料

《Effective Java》（第三版），作者：Joshua Bloch