Java 中从标准输入读取数据（Read from Stdin in Java）

简介

在Java编程中，从标准输入（stdin）读取数据是一项常见且基础的操作。标准输入通常是用户通过控制台输入的信息，理解如何有效地读取这些输入对于创建交互式程序、命令行工具以及需要用户输入的各类应用至关重要。本文将详细介绍在Java中从标准输入读取数据的相关知识，包括基础概念、使用方法、常见实践和最佳实践。

目录

1. 基础概念
2. 使用方法
   • 使用 java.util.Scanner
   • 使用 java.io.BufferedReader
3. 常见实践
   • 读取整数
   • 读取字符串
   • 读取多行输入
4. 最佳实践
   • 异常处理
   • 资源管理
5. 小结
6. 参考资料

基础概念

标准输入（stdin）是一个输入流，在Java程序运行时，它允许程序接收来自外部的输入信息。通常情况下，这意味着用户在控制台（命令行）输入的数据可以被程序读取和处理。Java提供了多种方式来与标准输入进行交互，主要涉及到 java.util.Scanner 和 java.io.BufferedReader 等类。

使用方法

使用 java.util.Scanner

Scanner 类是Java 5引入的，它提供了一种简单易用的方式来解析基本类型和字符串输入。以下是使用 Scanner 从标准输入读取数据的基本示例：

import java.util.Scanner;

public class ScannerExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一些内容：");
        String input = scanner.nextLine();
        System.out.println("你输入的内容是：" + input);
        scanner.close();
    }
}

在上述代码中： 1. 首先导入 java.util.Scanner 类。 2. 创建一个 Scanner 对象，传入 System.in，这表示从标准输入读取数据。 3. 使用 nextLine() 方法读取用户输入的一行数据，并将其存储在 input 变量中。 4. 最后输出读取到的内容，并关闭 Scanner 对象以释放资源。

使用 java.io.BufferedReader

BufferedReader 是Java IO库中的一个类，它用于读取文本数据。与 Scanner 不同，它通常需要与 InputStreamReader 结合使用来处理标准输入。以下是使用 BufferedReader 读取标准输入的示例：

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("请输入一些内容：");
            String input = reader.readLine();
            System.out.println("你输入的内容是：" + input);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (reader != null) {
                    reader.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

在这段代码中： 1. 导入 java.io 包下的相关类。 2. 创建一个 BufferedReader 对象，它接收一个 InputStreamReader 对象，而 InputStreamReader 又将 System.in 作为参数，从而实现从标准输入读取数据。 3. 使用 readLine() 方法读取用户输入的一行数据，并将其存储在 input 变量中。 4. 由于 readLine() 方法可能会抛出 IOException 异常，所以需要在 try-catch 块中进行处理。 5. 最后在 finally 块中关闭 BufferedReader 对象以释放资源。

常见实践

读取整数

使用 Scanner 读取整数：

import java.util.Scanner;

public class ReadIntegerWithScanner {
    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("输入不是一个有效的整数。");
        }
        scanner.close();
    }
}

使用 BufferedReader 读取整数：

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

public class ReadIntegerWithBufferedReader {
    public static void main(String[] args) {
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        try {
            System.out.println("请输入一个整数：");
            String input = reader.readLine();
            try {
                int number = Integer.parseInt(input);
                System.out.println("你输入的整数是：" + number);
            } catch (NumberFormatException e) {
                System.out.println("输入不是一个有效的整数。");
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (reader != null) {
                    reader.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

读取字符串

前面的示例中已经展示了使用 Scanner 和 BufferedReader 读取字符串的基本方法。Scanner 的 nextLine() 方法和 BufferedReader 的 readLine() 方法都可以直接读取一行字符串。

读取多行输入

使用 Scanner 读取多行输入：

import java.util.Scanner;

public class ReadMultipleLinesWithScanner {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入多行内容，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("你输入的内容是：\n" + input.toString());
        scanner.close();
    }
}

使用 BufferedReader 读取多行输入：

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

public class ReadMultipleLinesWithBufferedReader {
    public static void main(String[] args) {
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        System.out.println("请输入多行内容，以空行结束：");
        StringBuilder input = new StringBuilder();
        try {
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null &&!line.isEmpty()) {
                input.append(line).append("\n");
            }
            System.out.println("你输入的内容是：\n" + input.toString());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (reader != null) {
                    reader.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

最佳实践

异常处理

无论是使用 Scanner 还是 BufferedReader，都要注意异常处理。Scanner 的某些方法（如 nextInt()）在输入不匹配时会抛出 InputMismatchException，而 BufferedReader 的 readLine() 方法会抛出 IOException。通过适当的异常处理，可以使程序更加健壮，避免因用户输入不当而导致程序崩溃。

资源管理

在使用完 Scanner 或 BufferedReader 后，务必关闭它们以释放资源。Scanner 提供了 close() 方法，而 BufferedReader 也需要调用 close() 方法。可以使用 try-with-resources 语句（Java 7 及以上版本）来简化资源管理，例如：

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

public class TryWithResourcesExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))) {
            System.out.println("请输入一些内容：");
            String input = reader.readLine();
            System.out.println("你输入的内容是：" + input);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在 try-with-resources 语句中，BufferedReader 会在语句结束时自动关闭，无需手动调用 close() 方法，这大大简化了资源管理的代码。

小结

在Java中从标准输入读取数据有多种方式，java.util.Scanner 和 java.io.BufferedReader 是两种常用的方法。Scanner 提供了简单易用的方式来解析各种类型的输入，而 BufferedReader 则在处理文本输入时更加灵活和高效。在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的方法，并注意异常处理和资源管理，以确保程序的稳定性和可靠性。

参考资料

• Oracle Java Documentation - java.util.Scanner
• Oracle Java Documentation - java.io.BufferedReader
• Java Tutorials - Reading User Input