Java 键盘输入：基础与实践

简介

在 Java 编程中，从键盘获取用户输入是一项非常基础且实用的功能。这允许程序与用户进行交互，根据用户的输入执行不同的操作。本文将详细介绍 Java 中从键盘获取输入的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践，帮助读者深入理解并高效使用这一功能。

基础概念

在 Java 中，从键盘获取输入本质上是从标准输入流（System.in）读取数据。标准输入流是一个字节流，代表用户通过键盘输入的数据。为了方便处理不同类型的数据，Java 提供了多种方式来读取标准输入流中的数据，其中最常用的是 Scanner 类和 BufferedReader 类。

使用方法

使用 `Scanner` 类

Scanner 类是 Java 提供的一个简单易用的工具类，用于扫描输入流中的数据。它可以方便地读取不同类型的数据，如整数、浮点数、字符串等。

import java.util.Scanner;

public class ScannerExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 Scanner 对象，关联标准输入流
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        System.out.print("请输入你的姓名：");
        // 读取字符串
        String name = scanner.nextLine();

        System.out.print("请输入你的年龄：");
        // 读取整数
        int age = scanner.nextInt();

        System.out.println("你好，" + name + "！你今年 " + age + " 岁了。");

        // 关闭 Scanner 对象
        scanner.close();
    }
}

使用 `BufferedReader` 类

BufferedReader 类是 Java 中用于高效读取字符流的类。它可以从标准输入流中读取数据，通常与 InputStreamReader 类一起使用，将字节流转换为字符流。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class BufferedReaderExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 BufferedReader 对象，关联标准输入流
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        try {
            System.out.print("请输入你的姓名：");
            // 读取字符串
            String name = reader.readLine();

            System.out.print("请输入你的年龄：");
            // 读取字符串并转换为整数
            int age = Integer.parseInt(reader.readLine());

            System.out.println("你好，" + name + "！你今年 " + age + " 岁了。");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("读取输入时发生错误：" + e.getMessage());
        } catch (NumberFormatException e) {
            System.out.println("输入的年龄不是有效的整数：" + e.getMessage());
        } finally {
            try {
                // 关闭 BufferedReader 对象
                reader.close();
            } catch (IOException e) {
                System.out.println("关闭输入流时发生错误：" + e.getMessage());
            }
        }
    }
}

常见实践

读取不同数据类型

无论是 Scanner 类还是 BufferedReader 类，都可以读取不同类型的数据。例如，使用 Scanner 类可以直接读取整数、浮点数等：

import java.util.Scanner;

public class ReadDifferentTypes {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        System.out.print("请输入一个整数：");
        int num1 = scanner.nextInt();

        System.out.print("请输入一个浮点数：");
        double num2 = scanner.nextDouble();

        System.out.println("你输入的整数是：" + num1);
        System.out.println("你输入的浮点数是：" + num2);

        scanner.close();
    }
}

多行输入处理

有时候需要读取用户的多行输入，可以使用循环来实现：

import java.util.Scanner;

public class MultipleLinesInput {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        System.out.println("请输入多行文本，输入 'end' 结束：");
        StringBuilder input = new StringBuilder();
        String line;
        while (!(line = scanner.nextLine()).equals("end")) {
            input.append(line).append("\n");
        }

        System.out.println("你输入的内容是：\n" + input.toString());

        scanner.close();
    }
}

最佳实践

异常处理

在读取用户输入时，可能会出现各种异常，如输入格式错误、读取错误等。因此，需要进行适当的异常处理，以确保程序的健壮性。例如，在使用 BufferedReader 类读取整数时，需要处理 NumberFormatException 异常：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class ExceptionHandlingExample {
    public static void main(String[] args) {
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        try {
            System.out.print("请输入一个整数：");
            int num = Integer.parseInt(reader.readLine());
            System.out.println("你输入的整数是：" + num);
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("读取输入时发生错误：" + e.getMessage());
        } catch (NumberFormatException e) {
            System.out.println("输入的不是有效的整数：" + e.getMessage());
        } finally {
            try {
                reader.close();
            } catch (IOException e) {
                System.out.println("关闭输入流时发生错误：" + e.getMessage());
            }
        }
    }
}

资源管理

在使用 Scanner 类或 BufferedReader 类读取输入时，需要确保在使用完毕后关闭相应的资源，以避免资源泄漏。可以使用 try-with-resources 语句来自动关闭资源：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class ResourceManagementExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))) {
            System.out.print("请输入你的姓名：");
            String name = reader.readLine();
            System.out.println("你好，" + name + "！");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("读取输入时发生错误：" + e.getMessage());
        }
    }
}

小结

本文详细介绍了 Java 中从键盘获取输入的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。Scanner 类和 BufferedReader 类是两种常用的读取键盘输入的方式，它们各有优缺点。在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的方式，并注意异常处理和资源管理，以确保程序的健壮性和性能。

参考资料

《Effective Java》，Joshua Bloch 著