深入解析 Java 中的 Scanner 类：`new Scanner` 的全面指南

简介

在 Java 编程中，与用户进行交互并读取用户输入是一项常见任务。Scanner 类便是 Java 提供的用于此目的的强大工具。通过 new Scanner 创建的 Scanner 对象，我们能够轻松地从各种输入源读取不同类型的数据。本文将深入探讨 Scanner 类的基础概念、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 类是 Java 标准库中 java.util 包的一部分。它用于解析基本类型和字符串的简单文本扫描器。通过 new Scanner 创建的对象能够从输入源（如控制台、文件等）读取输入，并根据指定的分隔符（默认是空格、制表符、换行符等空白字符）将输入解析成一个个的“令牌”（token），然后可以使用各种方法读取这些令牌并将其转换为适当的数据类型。

使用方法

创建 Scanner 对象

要使用 Scanner 类，首先需要创建一个 Scanner 对象。常见的创建方式有两种：从标准输入（控制台）和从文件读取。

从标准输入创建 Scanner 对象

import java.util.Scanner;

public class ScannerExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        // 这里 scanner 已准备好从控制台读取输入
    }
}

在上述代码中，System.in 代表标准输入流，即控制台。通过 new Scanner(System.in) 创建了一个 Scanner 对象，名为 scanner，可以使用它读取用户在控制台输入的数据。

从文件创建 Scanner 对象

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

public class ScannerFromFileExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("example.txt");
            Scanner scanner = new Scanner(file);
            // 这里 scanner 已准备好从 example.txt 文件读取输入
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println("文件未找到");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个例子中，我们尝试从名为 example.txt 的文件创建一个 Scanner 对象。如果文件不存在，会捕获 FileNotFoundException 异常并进行相应处理。

读取不同类型数据

Scanner 类提供了多种方法来读取不同类型的数据。

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("输入不是一个有效的整数");
        }
        scanner.close();
    }
}

在上述代码中，hasNextInt() 方法用于检查输入的下一个令牌是否可以解析为一个整数。如果可以，nextInt() 方法读取并返回这个整数。

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();
    }
}

nextLine() 方法用于读取一行输入，返回一个字符串。

常见实践

从控制台读取用户输入

这是 Scanner 类最常见的用途之一。例如，创建一个简单的计算器程序，读取用户输入的两个数字和运算符，并进行相应的计算。

import java.util.Scanner;

public class Calculator {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入第一个数字：");
        if (scanner.hasNextDouble()) {
            double num1 = scanner.nextDouble();
            System.out.println("请输入运算符（+、-、*、/）：");
            String operator = scanner.next();
            System.out.println("请输入第二个数字：");
            if (scanner.hasNextDouble()) {
                double num2 = scanner.nextDouble();
                double result = 0;
                switch (operator) {
                    case "+":
                        result = num1 + num2;
                        break;
                    case "-":
                        result = num1 - num2;
                        break;
                    case "*":
                        result = num1 * num2;
                        break;
                    case "/":
                        if (num2 != 0) {
                            result = num1 / num2;
                        } else {
                            System.out.println("除数不能为零");
                        }
                        break;
                    default:
                        System.out.println("无效的运算符");
                }
                if (operator.equals("/") && num2 != 0) {
                    System.out.println(num1 + " " + operator + " " + num2 + " = " + result);
                }
            } else {
                System.out.println("输入不是一个有效的数字");
            }
        } else {
            System.out.println("输入不是一个有效的数字");
        }
        scanner.close();
    }
}

从文件读取数据

假设我们有一个文本文件，每行包含一个学生的姓名和成绩，格式为“姓名,成绩”。我们可以使用 Scanner 类读取文件内容并进行处理。

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

public class ReadFromFile {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("students.txt");
            Scanner scanner = new Scanner(file);
            while (scanner.hasNextLine()) {
                String line = scanner.nextLine();
                String[] parts = line.split(",");
                if (parts.length == 2) {
                    String name = parts[0];
                    double grade = Double.parseDouble(parts[1]);
                    System.out.println("学生姓名：" + name + "，成绩：" + grade);
                }
            }
            scanner.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println("文件未找到");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

最佳实践

资源管理

在使用完 Scanner 对象后，务必调用 close() 方法关闭它。这是因为 Scanner 类实现了 AutoCloseable 接口，不关闭可能会导致资源泄漏。特别是在从文件读取数据时，如果不关闭 Scanner，文件资源可能不会被正确释放。

错误处理

在读取输入时，始终要进行输入验证。例如，使用 hasNextXxx() 方法检查输入是否符合预期的数据类型，避免程序因为用户输入不合法而崩溃。在从文件读取数据时，要处理可能的 FileNotFoundException 异常，确保程序的健壮性。

小结

Scanner 类在 Java 编程中是一个非常实用的工具，通过 new Scanner 创建对象，我们能够方便地从控制台或文件读取不同类型的数据。在使用过程中，要注意资源管理和错误处理，遵循最佳实践，以确保程序的稳定性和可靠性。希望本文能帮助你更好地理解和应用 Scanner 类，在 Java 编程中更高效地处理用户输入和文件读取任务。

参考资料

Oracle Java 官方文档 - Scanner 类
《Effective Java》 - Joshua Bloch

以上博客详细介绍了 Scanner 类在 Java 中的使用，从基础概念到最佳实践，希望能满足你的需求。如果你还有其他问题，欢迎继续提问。

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