Java 键盘输入详解

简介

在 Java 编程中，键盘输入是与用户进行交互的重要手段。通过从键盘获取用户输入的数据，程序可以根据这些数据执行不同的操作，从而实现更灵活、更具交互性的功能。本文将详细介绍 Java 中键盘输入的基础概念、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 Java 键盘输入。

基础概念

在 Java 中，要实现键盘输入，通常需要借助 Java 标准库中的一些类。这些类提供了方法来读取用户在键盘上输入的数据，并将其转换为程序可以处理的格式。常见的用于键盘输入的类有 Scanner 类和 BufferedReader 类。

Scanner 类：Scanner 类是 Java 中一个非常方便的用于解析基本类型和字符串的类。它可以从多种输入源读取数据，包括键盘输入。Scanner 类提供了一系列的 nextXxx() 方法，用于读取不同类型的数据，如 nextInt() 用于读取整数，nextLine() 用于读取一行字符串等。
BufferedReader 类：BufferedReader 类是一个缓冲字符输入流，它可以从字符输入流中读取文本，缓冲各个字符，从而提供高效的读取操作。要使用 BufferedReader 类进行键盘输入，通常需要将其与 InputStreamReader 类结合使用，将字节流转换为字符流。

使用方法

使用 `Scanner` 类

Scanner 类是最常用的用于键盘输入的类之一，以下是一个简单的示例：

import java.util.Scanner;

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

        System.out.print("请输入你的姓名：");
        // 读取一行字符串
        String name = scanner.nextLine();

        System.out.print("请输入你的年龄：");
        // 读取一个整数
        int age = scanner.nextInt();

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

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

在上述代码中，首先创建了一个 Scanner 对象，并将其与标准输入流 System.in 关联。然后使用 nextLine() 方法读取用户输入的姓名，使用 nextInt() 方法读取用户输入的年龄。最后将读取到的数据输出，并关闭 Scanner 对象。

使用 `BufferedReader` 类

BufferedReader 类需要与 InputStreamReader 类结合使用，以下是一个示例：

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
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        try {
            System.out.print("请输入你的姓名：");
            // 读取一行字符串
            String name = reader.readLine();

            System.out.print("请输入你的年龄：");
            // 读取用户输入的字符串，并将其转换为整数
            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 BufferedReader 时发生错误：" + e.getMessage());
            }
        }
    }
}

在上述代码中，首先创建了一个 BufferedReader 对象，并将其与 InputStreamReader 类结合使用，将标准输入流 System.in 转换为字符流。然后使用 readLine() 方法读取用户输入的姓名和年龄。由于 readLine() 方法返回的是字符串，因此需要使用 Integer.parseInt() 方法将年龄字符串转换为整数。最后将读取到的数据输出，并在 finally 块中关闭 BufferedReader 对象。

常见实践

读取不同类型的数据

使用 Scanner 类可以方便地读取不同类型的数据，以下是一个示例：

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 intValue = scanner.nextInt();

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

        System.out.print("请输入一个布尔值（true 或 false）：");
        boolean booleanValue = scanner.nextBoolean();

        System.out.println("你输入的整数是：" + intValue);
        System.out.println("你输入的浮点数是：" + doubleValue);
        System.out.println("你输入的布尔值是：" + booleanValue);

        scanner.close();
    }
}

在上述代码中，使用 nextInt() 方法读取整数，nextDouble() 方法读取浮点数，nextBoolean() 方法读取布尔值。

处理多行输入

有时候需要处理用户输入的多行数据，以下是一个示例：

import java.util.Scanner;

public class ReadMultipleLines {
    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("你输入的文本是：");
        System.out.println(input.toString());

        scanner.close();
    }
}

在上述代码中，使用 while 循环不断读取用户输入的每一行数据，直到用户输入 end 为止。将读取到的每一行数据添加到 StringBuilder 中，并在最后输出。

最佳实践

异常处理

在进行键盘输入时，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。以下是一个使用 Scanner 类进行异常处理的示例：

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 number = scanner.nextInt();
            System.out.println("你输入的整数是：" + number);
        } catch (InputMismatchException e) {
            System.out.println("输入的不是有效的整数：" + e.getMessage());
        } finally {
            scanner.close();
        }
    }
}

在上述代码中，使用 try-catch 块捕获 InputMismatchException 异常，当用户输入的不是有效的整数时，会输出相应的错误信息。

资源管理

在使用 Scanner 类或 BufferedReader 类进行键盘输入时，需要及时关闭这些资源，以避免资源泄漏。可以使用 try-with-resources 语句来自动管理资源，以下是一个使用 try-with-resources 语句的示例：

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());
        }
    }
}

在上述代码中，使用 try-with-resources 语句创建 BufferedReader 对象，当 try 块执行完毕后，会自动关闭 BufferedReader 对象。

小结

本文详细介绍了 Java 中键盘输入的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。通过使用 Scanner 类和 BufferedReader 类，可以方便地从键盘读取用户输入的数据。在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的类，并进行适当的异常处理和资源管理，以确保程序的健壮性和高效性。

参考资料

《Effective Java》（第三版），作者：Joshua Bloch