Java 中的 Scanner 类：全面解析与高效使用

简介

在 Java 编程中，输入操作是非常常见的需求，比如从控制台读取用户输入的数据。Java 提供了Scanner类来方便地处理各种输入。Scanner类位于java.util包中，它可以解析基本类型和字符串，是 Java 中处理输入的重要工具。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，帮助读者深入理解并高效使用该类。

基础概念

Scanner类是 Java 中用于获取用户输入的类。它可以将输入的内容按照不同的分隔符（默认是空格）进行分割，并将分割后的内容转换为相应的数据类型。Scanner类可以处理多种输入源，包括标准输入（控制台）、文件等。

构造方法

Scanner类有多个构造方法，常用的有： - Scanner(InputStream source)：从指定的输入流中读取数据，通常用于从控制台读取用户输入，使用System.in作为参数。 - Scanner(File source)：从指定的文件中读取数据。

使用方法

从控制台读取基本数据类型

以下是一个简单的示例，演示如何使用Scanner类从控制台读取整数和字符串：

import java.util.Scanner;

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

        System.out.print("请输入一个整数: ");
        // 读取整数
        int num = scanner.nextInt();
        System.out.println("你输入的整数是: " + num);

        System.out.print("请输入一个字符串: ");
        // 读取字符串
        String str = scanner.next();
        System.out.println("你输入的字符串是: " + str);

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

读取整行数据

如果需要读取包含空格的整行数据，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("请输入一行文本: ");
        // 读取整行数据
        String line = scanner.nextLine();
        System.out.println("你输入的文本是: " + line);

        scanner.close();
    }
}

常见实践

计算用户输入数字的和

以下示例演示如何读取用户输入的多个整数，并计算它们的和：

import java.util.Scanner;

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

        System.out.print("请输入要计算的数字个数: ");
        int n = scanner.nextInt();

        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            System.out.print("请输入第 " + (i + 1) + " 个数字: ");
            int num = scanner.nextInt();
            sum += num;
        }

        System.out.println("这些数字的和是: " + sum);

        scanner.close();
    }
}

读取文件内容

可以使用Scanner类读取文件中的内容：

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

public class ReadFileExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建 File 对象
            File file = new File("test.txt");
            // 创建 Scanner 对象，从文件中读取数据
            Scanner scanner = new Scanner(file);

            while (scanner.hasNextLine()) {
                String line = scanner.nextLine();
                System.out.println(line);
            }

            scanner.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println("文件未找到: " + e.getMessage());
        }
    }
}

最佳实践

及时关闭 Scanner 对象

在使用完Scanner对象后，应该及时调用close()方法关闭它，以释放系统资源。如果不关闭，可能会导致资源泄漏。

处理输入异常

在读取用户输入时，可能会出现输入不匹配的情况，例如用户输入的不是整数却使用nextInt()方法读取。可以使用try-catch块来处理这些异常：

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

public class ExceptionHandlingExample {
    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("输入不匹配，请输入一个整数: " + e.getMessage());
        }

        scanner.close();
    }
}

小结

Scanner类是 Java 中处理输入的强大工具，它可以方便地从控制台、文件等输入源读取数据，并将其转换为相应的数据类型。通过本文的介绍，我们了解了Scanner类的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。在实际应用中，我们应该及时关闭Scanner对象，并处理可能出现的输入异常，以确保程序的健壮性。

参考资料

《Effective Java》（第三版）