Java 中 Scanner 的使用指南

简介

在 Java 编程中，Scanner 类是一个非常实用的工具，用于从输入流（如标准输入 System.in）读取各种类型的数据。它提供了一种方便且灵活的方式来获取用户输入或从文件等数据源读取信息，极大地增强了程序与外部交互的能力。本文将深入探讨 Scanner 在 Java 中的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践，帮助读者更好地掌握这一重要的类。

基础概念

Scanner 类位于 java.util 包中，它是 Java 提供的用于解析基本数据类型和字符串的简单文本扫描器。通过 Scanner，可以方便地从输入源读取各种类型的数据，如整数、浮点数、字符串等。它基于正则表达式进行解析，这使得它在处理不同格式的输入时具有很高的灵活性。

使用方法

创建 Scanner 对象

在使用 Scanner 之前，需要先创建一个 Scanner 对象。通常有两种常见的方式： 1. 从标准输入读取： ```java import java.util.Scanner;

public class ScannerExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        // 在这里使用 scanner 对象读取输入
        scanner.close();
    }
}
```
在上述代码中，通过 `new Scanner(System.in)` 创建了一个 `Scanner` 对象，该对象从标准输入（通常是控制台）读取数据。最后调用 `scanner.close()` 方法关闭 `Scanner`，以释放相关资源。

从文件读取： ```java import java.util.Scanner; import java.io.File; import java.io.FileNotFoundException;

public class ScannerFileExample { public static void main(String[] args) { try { File file = new File("example.txt"); Scanner scanner = new Scanner(file); // 在这里使用 scanner 对象读取文件内容 scanner.close(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } } } `` 这段代码中，Scanner对象通过new Scanner(file)从指定的文件example.txt读取数据。由于文件可能不存在，因此需要使用try-catch块来捕获FileNotFoundException` 异常。

读取不同类型的数据

Scanner 提供了多种方法来读取不同类型的数据，以下是一些常见的示例：

读取整数

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("输入的不是有效的整数。");
        }
        scanner.close();
    }
}

在上述代码中，首先使用 scanner.hasNextInt() 方法检查输入是否为有效的整数。如果是，则使用 scanner.nextInt() 读取整数并进行后续处理。

读取浮点数

import java.util.Scanner;

public class ReadDoubleExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个浮点数：");
        if (scanner.hasNextDouble()) {
            double number = scanner.nextDouble();
            System.out.println("你输入的浮点数是：" + number);
        } else {
            System.out.println("输入的不是有效的浮点数。");
        }
        scanner.close();
    }
}

与读取整数类似，这里使用 scanner.hasNextDouble() 和 scanner.nextDouble() 方法来读取浮点数。

读取字符串

import java.util.Scanner;

public class ReadStringExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个字符串：");
        String input = scanner.nextLine();
        System.out.println("你输入的字符串是：" + input);
        scanner.close();
    }
}

scanner.nextLine() 方法用于读取一行字符串，包括空格。

常见实践

读取用户输入

在控制台应用程序中，经常需要读取用户输入。以下是一个简单的交互示例，根据用户输入执行不同的操作：

import java.util.Scanner;

public class UserInteractionExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入你的选择（1 表示加法，2 表示减法）：");
        if (scanner.hasNextInt()) {
            int choice = scanner.nextInt();
            if (choice == 1) {
                System.out.println("请输入第一个数字：");
                double num1 = scanner.nextDouble();
                System.out.println("请输入第二个数字：");
                double num2 = scanner.nextDouble();
                double result = num1 + num2;
                System.out.println("加法结果：" + result);
            } else if (choice == 2) {
                System.out.println("请输入第一个数字：");
                double num1 = scanner.nextDouble();
                System.out.println("请输入第二个数字：");
                double num2 = scanner.nextDouble();
                double result = num1 - num2;
                System.out.println("减法结果：" + result);
            } else {
                System.out.println("无效的选择。");
            }
        } else {
            System.out.println("输入的不是有效的整数。");
        }
        scanner.close();
    }
}

这个示例展示了如何根据用户的输入执行不同的计算操作，同时进行了简单的输入验证。

从文件读取数据

从文件读取数据在很多应用场景中都非常有用，比如读取配置文件、数据文件等。以下是一个从文件读取整数并计算总和的示例：

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

public class FileReadingExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("numbers.txt");
            Scanner scanner = new Scanner(file);
            int sum = 0;
            while (scanner.hasNextInt()) {
                int number = scanner.nextInt();
                sum += number;
            }
            System.out.println("文件中整数的总和是：" + sum);
            scanner.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个示例中，numbers.txt 文件中每行包含一个整数，程序读取这些整数并计算它们的总和。

最佳实践

资源管理

在使用 Scanner 时，务必及时关闭它以释放资源。不关闭 Scanner 可能会导致资源泄漏，特别是在从文件读取数据时。可以使用 try-with-resources 语句来确保 Scanner 会自动关闭，如下所示：

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

public class TryWithResourcesExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (Scanner scanner = new Scanner(new File("example.txt"))) {
            while (scanner.hasNextLine()) {
                String line = scanner.nextLine();
                System.out.println(line);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

try-with-resources 语句会在代码块结束时自动调用 scanner.close()，无论是否发生异常。

错误处理

在读取输入时，应该进行充分的错误处理。例如，使用 hasNextXxx() 方法检查输入是否为预期的类型，避免程序因输入不合法而崩溃。另外，在从文件读取数据时，要正确处理 FileNotFoundException 等异常，确保程序的稳定性和健壮性。

小结

Scanner 类在 Java 中为我们提供了强大而灵活的输入读取功能。通过创建 Scanner 对象，我们可以方便地从标准输入或文件中读取各种类型的数据。在实际使用中，遵循最佳实践，如合理的资源管理和完善的错误处理，能够使程序更加稳定和可靠。希望通过本文的介绍，读者能够深入理解并熟练运用 Scanner 类来实现各种输入读取需求。