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Java 中用于字符串输入的 Scanner

简介

在 Java 编程中，Scanner 类是一个非常实用的工具，用于从各种输入源读取数据。当我们需要从控制台读取字符串输入时，Scanner 类提供了方便的方法来实现这一功能。本文将深入探讨如何在 Java 中使用 Scanner 类来处理字符串输入，涵盖基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践等方面。

目录

  1. 基础概念
  2. 使用方法
    • 初始化 Scanner 对象
    • 读取字符串
  3. 常见实践
    • 读取一行字符串
    • 读取单个单词
  4. 最佳实践
    • 资源管理
    • 输入验证
  5. 小结
  6. 参考资料

基础概念

Scanner 类是 Java 标准库中的一部分，位于 java.util 包下。它可以解析基本类型和字符串，通过分隔符（默认是空白字符，如空格、制表符、换行符等）将输入分解成一个个标记（token）。当我们使用 Scanner 读取字符串时，可以根据不同的需求按行读取或者逐个单词读取。

使用方法

初始化 Scanner 对象

要使用 Scanner 读取字符串，首先需要创建一个 Scanner 对象。通常我们会使用 System.in 作为输入源，它代表标准输入（即控制台）。以下是初始化 Scanner 对象的示例代码：

import java.util.Scanner;

public class ScannerExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    }
}

在上述代码中，我们导入了 java.util.Scanner 包，并在 main 方法中创建了一个 Scanner 对象 scanner，它将从控制台读取输入。

读取字符串

Scanner 类提供了多种方法来读取字符串，常见的有 nextLine() 和 next() 方法。

nextLine() 方法

nextLine() 方法会读取到换行符之前的所有字符，并返回一个字符串。示例代码如下：

import java.util.Scanner;

public class ScannerNextLineExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一行字符串：");
        String inputLine = scanner.nextLine();
        System.out.println("你输入的字符串是：" + inputLine);
        scanner.close();
    }
}

在这个例子中，程序提示用户输入一行字符串，然后使用 nextLine() 方法读取用户输入，并将其存储在 inputLine 变量中，最后输出读取到的字符串。注意，在程序结束时，我们调用了 scanner.close() 方法来关闭 Scanner 对象，释放资源。

next() 方法

next() 方法会读取到下一个空白字符（空格、制表符、换行符等）之前的字符，并返回一个字符串。示例代码如下：

import java.util.Scanner;

public class ScannerNextExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一些单词，以空格分隔：");
        String inputWord = scanner.next();
        System.out.println("你输入的第一个单词是：" + inputWord);
        scanner.close();
    }
}

在这个例子中，程序提示用户输入一些单词，使用 next() 方法读取用户输入的第一个单词，并将其存储在 inputWord 变量中，最后输出读取到的单词。

常见实践

读取一行字符串

在许多情况下，我们需要读取用户输入的整行文本。例如，在一个简单的文本处理程序中，用户可能会输入一整句话。使用 nextLine() 方法可以很方便地实现这一需求。以下是一个示例，演示如何读取用户输入的一行文本，并统计其中的单词数量：

import java.util.Scanner;

public class WordCountExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一行文本：");
        String inputLine = scanner.nextLine();
        String[] words = inputLine.split("\\s+");
        int wordCount = words.length;
        System.out.println("单词数量：" + wordCount);
        scanner.close();
    }
}

在上述代码中，我们首先使用 nextLine() 方法读取用户输入的一行文本，然后使用 split() 方法将文本按空白字符分割成单词数组，最后统计数组的长度得到单词数量。

读取单个单词

有时候我们只需要读取用户输入的单个单词，例如在一个简单的命令行交互程序中，用户输入一个命令单词。使用 next() 方法可以满足这一需求。以下是一个示例，演示如何读取用户输入的单个单词，并判断是否为特定命令：

import java.util.Scanner;

public class CommandExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个命令：");
        String command = scanner.next();
        if ("exit".equals(command)) {
            System.out.println("正在退出程序...");
        } else {
            System.out.println("未知命令：" + command);
        }
        scanner.close();
    }
}

在这个例子中，我们使用 next() 方法读取用户输入的一个单词，然后判断该单词是否为 "exit"，如果是则输出退出信息，否则输出未知命令信息。

最佳实践

资源管理

在使用 Scanner 对象后，务必调用 close() 方法来关闭它。这是因为 Scanner 类实现了 AutoCloseable 接口，不及时关闭可能会导致资源泄漏。可以使用 try-with-resources 语句来确保 Scanner 对象在使用完毕后自动关闭，代码示例如下：

import java.util.Scanner;

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

在上述代码中，try-with-resources 语句会在代码块结束时自动调用 scanner.close() 方法，即使发生异常也能确保资源被正确释放。

输入验证

在读取用户输入后，应该进行输入验证，以确保输入的数据符合预期。例如，在读取字符串时，可以检查字符串的长度、是否包含特定字符等。以下是一个简单的输入验证示例，检查输入的字符串是否只包含字母：

import java.util.Scanner;

public class InputValidationExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (Scanner scanner = new Scanner(System.in)) {
            System.out.println("请输入一个只包含字母的字符串：");
            String input = scanner.nextLine();
            if (input.matches("^[a-zA-Z]+$")) {
                System.out.println("输入有效：" + input);
            } else {
                System.out.println("输入无效，请只输入字母。");
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个例子中，我们使用 matches() 方法和正则表达式 ^[a-zA-Z]+$ 来验证输入的字符串是否只包含字母。如果验证通过，输出有效信息；否则输出无效信息。

小结

通过本文的介绍，我们了解了在 Java 中使用 Scanner 类处理字符串输入的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。掌握 Scanner 类的使用对于处理用户输入和开发各种控制台应用程序非常重要。在实际应用中，要注意合理管理资源和进行输入验证，以确保程序的稳定性和可靠性。

参考资料