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Java 中读取标准输入（stdin）的全面指南

简介

在 Java 编程中，读取标准输入（stdin）是一项常见的操作。标准输入允许程序从用户那里获取输入，这在开发交互式应用程序、命令行工具等场景中非常有用。本文将深入探讨 Java 中读取 stdin 的基础概念、不同的使用方法、常见实践以及最佳实践，帮助你更好地掌握这一重要技能。

目录

  1. 基础概念
  2. 使用方法
    • 使用 Scanner 类
    • 使用 BufferedReader 类
    • 使用 System.console()
  3. 常见实践
    • 读取整数输入
    • 读取字符串输入
    • 处理多行输入
  4. 最佳实践
    • 异常处理
    • 资源管理
    • 性能优化
  5. 小结
  6. 参考资料

基础概念

标准输入（stdin）是操作系统提供的一个输入流，程序可以从中读取数据。在 Java 中，System.in 代表标准输入流，它是一个 InputStream 类型的对象。读取 stdin 就是从这个输入流中获取用户输入的数据。

使用方法

使用 Scanner 类

Scanner 类是 Java 中用于解析基本类型和字符串的简单文本扫描器。它提供了方便的方法来读取不同类型的输入。

import java.util.Scanner;

public class ScannerExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入你的名字：");
        String name = scanner.nextLine();
        System.out.println("你好，" + name + "！");
        scanner.close();
    }
}

使用 BufferedReader 类

BufferedReader 类用于从字符输入流中读取文本，并缓冲字符，以提供字符、数组和行的高效读取。

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

public class BufferedReaderExample {
    public static void main(String[] args) {
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        try {
            System.out.println("请输入你的年龄：");
            String ageStr = reader.readLine();
            int age = Integer.parseInt(ageStr);
            System.out.println("你 " + age + " 岁了。");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (reader != null) {
                    reader.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

使用 System.console()

System.console() 方法返回与当前 Java 虚拟机关联的唯一 Console 对象。如果没有可用的控制台设备，则返回 null。

public class ConsoleExample {
    public static void main(String[] args) {
        Console console = System.console();
        if (console != null) {
            System.out.println("请输入你的密码：");
            char[] password = console.readPassword();
            System.out.println("你输入的密码是：" + new String(password));
        } else {
            System.out.println("没有可用的控制台设备。");
        }
    }
}

常见实践

读取整数输入

import java.util.Scanner;

public class ReadIntegerExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个整数：");
        if (scanner.hasNextInt()) {
            int number = scanner.nextInt();
            System.out.println("你输入的整数是：" + number);
        } else {
            System.out.println("输入的不是一个有效的整数。");
        }
        scanner.close();
    }
}

读取字符串输入

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

public class ReadStringExample {
    public static void main(String[] args) {
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        try {
            System.out.println("请输入一个字符串：");
            String input = reader.readLine();
            System.out.println("你输入的字符串是：" + input);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (reader != null) {
                    reader.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

处理多行输入

import java.util.Scanner;

public class ReadMultipleLinesExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入多行文本，以空行结束：");
        StringBuilder input = new StringBuilder();
        while (scanner.hasNextLine()) {
            String line = scanner.nextLine();
            if (line.isEmpty()) {
                break;
            }
            input.append(line).append("\n");
        }
        System.out.println("你输入的文本是：");
        System.out.println(input.toString());
        scanner.close();
    }
}

最佳实践

异常处理

在读取 stdin 时，可能会发生各种异常，如 IOException、NumberFormatException 等。始终要进行适当的异常处理，以确保程序的稳定性。

资源管理

使用完输入流或扫描器后，要及时关闭它们，以避免资源泄漏。可以使用 try-with-resources 语句来简化资源管理。

import java.util.Scanner;

public class TryWithResourcesExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (Scanner scanner = new Scanner(System.in)) {
            System.out.println("请输入你的爱好：");
            String hobby = scanner.nextLine();
            System.out.println("你的爱好是：" + hobby);
        }
    }
}

性能优化

如果需要读取大量数据，BufferedReader 通常比 Scanner 更高效，因为 BufferedReader 是基于字符缓冲的，而 Scanner 有更多的解析开销。

小结

在 Java 中读取标准输入（stdin）有多种方法，每种方法都有其优缺点和适用场景。Scanner 类使用简单，适合初学者和处理基本类型输入；BufferedReader 类更灵活，适合处理字符流和需要高效读取的场景；System.console() 则适用于与控制台交互的特定场景。在实际应用中，要根据需求选择合适的方法，并遵循最佳实践，以确保程序的正确性和性能。

参考资料