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Java 中从文件读取数据的 Scanner 类

简介

在 Java 编程中，经常需要从文件中读取数据。Scanner 类是 Java 标准库中一个非常实用的工具，它可以方便地从各种数据源（包括文件）读取基本类型和字符串数据。本文将深入探讨如何使用 Scanner 类从文件读取数据，涵盖基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。

目录

  1. 基础概念
  2. 使用方法
    • 初始化 Scanner 从文件读取
    • 读取不同类型的数据
  3. 常见实践
    • 读取整行数据
    • 读取特定格式的数据
  4. 最佳实践
    • 资源管理
    • 错误处理
  5. 小结
  6. 参考资料

基础概念

Scanner 类位于 java.util 包中，它提供了一系列方法用于解析基本数据类型和字符串。当从文件读取数据时，Scanner 类会根据分隔符（默认是空格、制表符、换行符等空白字符）将输入流分解成一个个的标记（token），然后可以使用不同的方法将这些标记转换为相应的数据类型。

使用方法

初始化 Scanner 从文件读取

要使用 Scanner 从文件读取数据，首先需要创建一个 File 对象来表示要读取的文件，然后将这个 File 对象作为参数传递给 Scanner 的构造函数。以下是一个简单的示例：

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

public class ScannerFromFileExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("example.txt");
            Scanner scanner = new Scanner(file);
            // 在这里进行数据读取操作
            scanner.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上述代码中： 1. 首先导入了 java.io.File 和 java.util.Scanner 两个类。 2. 在 main 方法中，尝试创建一个 File 对象，其路径为 "example.txt"。 3. 接着使用这个 File 对象创建一个 Scanner 对象。 4. 最后，在读取操作完成后，调用 scanner.close() 方法关闭 Scanner，释放资源。

读取不同类型的数据

Scanner 类提供了多种方法来读取不同类型的数据，例如 nextInt() 用于读取整数，nextDouble() 用于读取双精度浮点数，nextLine() 用于读取整行字符串等。以下是示例代码：

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

public class ScannerReadDataExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("data.txt");
            Scanner scanner = new Scanner(file);

            // 读取整数
            if (scanner.hasNextInt()) {
                int number = scanner.nextInt();
                System.out.println("读取到的整数: " + number);
            }

            // 读取双精度浮点数
            if (scanner.hasNextDouble()) {
                double decimal = scanner.nextDouble();
                System.out.println("读取到的双精度浮点数: " + decimal);
            }

            // 读取整行字符串
            if (scanner.hasNextLine()) {
                scanner.nextLine(); // 这一行用于消耗上一个 nextDouble() 后的换行符
                String line = scanner.nextLine();
                System.out.println("读取到的字符串: " + line);
            }

            scanner.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个示例中： 1. 使用 hasNextInt() 方法检查下一个标记是否为整数，如果是，则使用 nextInt() 方法读取该整数。 2. 同样的方式使用 hasNextDouble() 和 nextDouble() 读取双精度浮点数。 3. 在读取字符串之前，由于 nextDouble() 不会消耗换行符，所以需要先调用一次 nextLine() 来消耗掉换行符，然后再使用 nextLine() 读取整行字符串。

常见实践

读取整行数据

在很多情况下，我们需要逐行读取文件中的内容。可以使用 while 循环结合 hasNextLine() 和 nextLine() 方法来实现。以下是示例代码：

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

public class ReadLinesExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("lines.txt");
            Scanner scanner = new Scanner(file);

            while (scanner.hasNextLine()) {
                String line = scanner.nextLine();
                System.out.println(line);
            }

            scanner.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

上述代码通过 while 循环不断检查是否有下一行数据，如果有，则读取并打印出来。

读取特定格式的数据

有时文件中的数据具有特定的格式，例如以逗号分隔的数值。我们可以使用 Scanner 的正则表达式功能来解析这种数据。以下是一个示例：

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

public class ReadFormattedDataExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("formatted.txt");
            Scanner scanner = new Scanner(file);
            scanner.useDelimiter(",");

            while (scanner.hasNext()) {
                if (scanner.hasNextInt()) {
                    int number = scanner.nextInt();
                    System.out.println("读取到的整数: " + number);
                } else if (scanner.hasNextDouble()) {
                    double decimal = scanner.nextDouble();
                    System.out.println("读取到的双精度浮点数: " + decimal);
                } else {
                    String word = scanner.next();
                    System.out.println("读取到的字符串: " + word);
                }
            }

            scanner.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个示例中： 1. 使用 scanner.useDelimiter(",") 将分隔符设置为逗号。 2. 在 while 循环中，通过 hasNextInt()、hasNextDouble() 和 hasNext() 来判断并读取不同类型的数据。

最佳实践

资源管理

始终要记得在使用完 Scanner 后关闭它，以释放资源。可以使用 try-with-resources 语句来确保 Scanner 会被自动关闭，无论是否发生异常。示例代码如下：

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

public class ResourceManagementExample {
    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 (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

错误处理

在处理文件读取时，要进行适当的错误处理。除了捕获 Exception 外，还可以针对特定的异常类型进行处理，例如 FileNotFoundException 等。以下是一个改进后的错误处理示例：

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

public class ErrorHandlingExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("nonexistent.txt");
            Scanner scanner = new Scanner(file);
            while (scanner.hasNextLine()) {
                String line = scanner.nextLine();
                System.out.println(line);
            }
            scanner.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println("文件未找到: " + e.getMessage());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个示例中，专门捕获了 FileNotFoundException 并给出了相应的提示信息，同时也捕获了其他可能的异常并打印堆栈跟踪信息。

小结

通过本文，我们深入了解了如何在 Java 中使用 Scanner 类从文件读取数据。首先介绍了基础概念，然后详细讲解了使用方法，包括初始化 Scanner 和读取不同类型的数据。接着展示了一些常见实践，如读取整行数据和特定格式的数据。最后，强调了资源管理和错误处理的最佳实践。掌握这些知识，能够帮助开发者更高效、更健壮地处理文件读取操作。

参考资料