深入理解 Java 中的 `new Scanner`

简介

在 Java 编程中，Scanner 类是一个非常实用的工具，用于从输入源（如控制台、文件等）读取各种类型的数据。new Scanner 则是创建 Scanner 对象的方式，通过这个对象我们能够方便地获取用户输入或者从文件等其他数据源读取信息。本文将深入探讨 new Scanner 的基础概念、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的 Java 特性。

基础概念

`Scanner` 类概述

Scanner 类位于 java.util 包中，它提供了一系列方法来解析基本数据类型和字符串。它可以解析各种分隔符（默认是空格、制表符、换行符等）分隔的数据，将其转换为合适的 Java 数据类型。

`new Scanner` 的作用

new Scanner 用于创建一个 Scanner 对象，该对象用于指定输入源。输入源可以是 System.in（表示从控制台读取输入），也可以是一个 File 对象（用于从文件读取数据）等。通过创建 Scanner 对象，我们可以调用它的各种方法来读取和解析输入数据。

使用方法

从控制台读取数据

要从控制台读取数据，我们需要创建一个以 System.in 为输入源的 Scanner 对象。以下是一个简单的示例：

import java.util.Scanner;

public class ConsoleInputExample {
    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();
    }
}

在上述代码中： 1. 首先导入 java.util.Scanner 包，因为 Scanner 类在该包中。 2. 使用 new Scanner(System.in) 创建一个 Scanner 对象，将控制台作为输入源。 3. 使用 scanner.nextLine() 方法读取用户输入的一行字符串。 4. 最后输出问候语，并调用 scanner.close() 关闭 Scanner 对象，释放资源。

从文件读取数据

要从文件读取数据，我们需要创建一个以 File 对象为输入源的 Scanner 对象。假设我们有一个名为 input.txt 的文件，内容如下：

张三
25

以下是从该文件读取数据的示例代码：

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("input.txt");
            Scanner scanner = new Scanner(file);
            String name = scanner.nextLine();
            int age = scanner.nextInt();
            System.out.println("名字：" + name + "，年龄：" + age);
            scanner.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个示例中： 1. 首先创建一个 File 对象，指定要读取的文件路径。 2. 使用 new Scanner(file) 创建一个以该文件为输入源的 Scanner 对象。 3. 使用 scanner.nextLine() 读取文件中的第一行字符串，使用 scanner.nextInt() 读取文件中的下一个整数。 4. 输出读取到的名字和年龄，并关闭 Scanner 对象。注意，这里使用了 try-catch 块来处理可能的 FileNotFoundException。

常见实践

读取不同数据类型

Scanner 类提供了多种方法来读取不同的数据类型，例如： - nextInt()：读取一个整数。 - nextDouble()：读取一个双精度浮点数。 - nextBoolean()：读取一个布尔值。

以下是一个示例，展示如何读取不同数据类型：

import java.util.Scanner;

public class DifferentDataTypesExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个整数：");
        int number = scanner.nextInt();
        System.out.println("请输入一个双精度浮点数：");
        double decimal = scanner.nextDouble();
        System.out.println("请输入一个布尔值：");
        boolean bool = scanner.nextBoolean();
        System.out.println("你输入的整数是：" + number);
        System.out.println("你输入的双精度浮点数是：" + decimal);
        System.out.println("你输入的布尔值是：" + bool);
        scanner.close();
    }
}

处理输入异常

当用户输入的数据格式不正确时，Scanner 类的读取方法可能会抛出异常。例如，当使用 nextInt() 方法读取数据时，如果用户输入的不是一个有效的整数，会抛出 InputMismatchException。我们可以使用 try-catch 块来处理这些异常，如下所示：

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.println("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("输入的不是一个有效的整数！");
        } finally {
            scanner.close();
        }
    }
}

在上述代码中，使用 try-catch 块捕获 InputMismatchException 异常，并在发生异常时输出错误信息。在 finally 块中关闭 Scanner 对象，确保资源被正确释放。

最佳实践

资源管理

在使用 Scanner 对象后，务必调用 close() 方法关闭它。这是因为 Scanner 类可能会占用一些系统资源，如文件句柄等。如果不关闭，可能会导致资源泄漏，影响程序的性能和稳定性。

提高输入效率

如果需要读取大量数据，频繁调用 Scanner 的读取方法可能会影响性能。可以考虑使用更高效的输入方式，例如 BufferedReader。不过，BufferedReader 的使用相对复杂一些，需要根据具体需求进行选择。

小结

new Scanner 是 Java 中创建 Scanner 对象的方式，通过它我们可以方便地从各种输入源读取数据。在使用过程中，我们需要注意资源管理和异常处理，以确保程序的稳定性和健壮性。同时，了解不同的使用场景和最佳实践可以帮助我们更高效地利用 Scanner 类来实现程序的输入功能。

参考资料

Oracle Java 官方文档 - Scanner 类
《Effective Java》第三版

希望通过本文的介绍，你对 new Scanner 在 Java 中的应用有了更深入的理解和掌握。祝你在 Java 编程中取得更好的成绩！

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