Java程序中不同输入方式的具体代码怎么写？

Java 输入处理的核心机制

在Java编程中,输入处理是与用户交互、读取数据的基础操作，无论是控制台应用程序还是图形界面程序，输入处理都扮演着重要角色，Java提供了多种输入方式，涵盖了从简单的控制台输入到复杂的文件读取、网络数据接收等场景，掌握这些输入方法，能够帮助开发者高效地处理用户数据、文件内容以及其他来源的信息，本文将详细介绍Java中不同类型的输入处理方式，包括控制台输入、文件输入、标准输入流以及高级输入处理技巧，帮助读者全面理解Java输入处理的实现方法。

控制台输入：Scanner与BufferedReader

控制台输入是最基础的输入方式,适用于交互式程序，Java提供了两种主要的控制台输入工具：Scanner类和BufferedReader类，它们各有特点，适用于不同的场景。

Scanner类
Scanner是Java 5引入的类，位于java.util包中，提供了丰富的输入方法，支持读取基本数据类型（如int、double、String等）和自定义分隔符的输入，其使用简单，适合初学者快速上手。

import java.util.Scanner;
public class ScannerExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入姓名：");
        String name = scanner.nextLine(); // 读取整行输入
        System.out.print("请输入年龄：");
        int age = scanner.nextInt(); // 读取整数输入
        System.out.println("姓名：" + name + "，年龄：" + age);
        scanner.close(); // 关闭Scanner，释放资源
    }
}

Scanner的nextLine()方法用于读取一行文本（以换行符为分隔符），而nextInt()、nextDouble()等方法则用于读取基本数据类型，需要注意的是，在读取基本数据类型后，如果后续需要读取字符串，建议使用nextLine()来清除输入缓冲区中的换行符，避免数据读取错误。

BufferedReader类
BufferedReader是Java早期提供的输入类，位于java.io包中，具有缓冲功能，读取效率较高，但使用相对复杂，它只能读取字符串，需要结合InputStreamReader来处理字节流和字符流的转换。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
public class BufferedReaderExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        System.out.print("请输入一行文本：");
        String line = reader.readLine(); // 读取一行输入
        System.out.println("输入内容：" + line);
        reader.close(); // 关闭BufferedReader
    }
}

BufferedReader的readLine()方法会阻塞程序执行，直到用户输入一行文本并按下回车键，由于它抛出IOException，因此需要在方法声明中使用throws Exception或使用try-catch块处理异常。

文件输入：读取文件内容

文件输入是Java中常见的操作,用于读取本地存储的文件数据，Java提供了FileReader、BufferedReader以及Scanner等多种方式来处理文件输入。

使用FileReader和BufferedReader
FileReader用于读取文件中的字符流，而BufferedReader为其提供缓冲功能，提高读取效率，以下是读取文件的示例代码：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
public class FileInputExample {
    public static void main(String[] args) {
        String filePath = "example.txt";
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(filePath))) {
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line); // 逐行输出文件内容
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("文件读取失败：" + e.getMessage());
        }
    }
}

上述代码使用了try-with-resources语句，自动关闭BufferedReader，避免资源泄漏。readLine()方法会逐行读取文件内容，直到文件末尾返回null。

使用Scanner读取文件
Scanner也可以用于文件输入，其语法与控制台输入类似，只需将System.in替换为File对象或文件路径即可。

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;
public class ScannerFileExample {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("example.txt");
        try (Scanner scanner = new Scanner(file)) {
            while (scanner.hasNextLine()) {
                System.out.println(scanner.nextLine()); // 逐行读取文件
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.err.println("文件未找到：" + e.getMessage());
        }
    }
}

Scanner的hasNextLine()方法用于检查是否还有下一行输入，nextLine()方法则读取当前行内容。

标准输入流：System.in的灵活运用

System.in是Java的标准输入流，默认指向键盘输入，通过System.in，可以获取原始的字节输入，并结合InputStreamReader转换为字符流，或使用Scanner进行高级处理。

直接使用System.in读取字节
System.in是InputStream类型的对象，可以直接读取字节数据，读取用户输入的单个字符：

public class SystemInExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.print("请输入一个字符：");
        char ch = (char) System.in.read(); // 读取一个字节并转换为字符
        System.out.println("输入的字符是：" + ch);
    }
}

需要注意的是,System.in.read()方法会读取一个字节（0-255），并返回其整数值，因此需要强制转换为char类型。

结合InputStreamReader和BufferedReader
通过InputStreamReader将System.in转换为字符流，再使用BufferedReader进行缓冲处理，可以更灵活地读取输入：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
public class SystemInReaderExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        System.out.print("请输入多行文本，输入'exit'结束：");
        String line;
        while (!(line = reader.readLine()).equals("exit")) {
            System.out.println("输入内容：" + line);
        }
        reader.close();
    }
}

上述代码会持续读取用户输入,直到用户输入exit为止。

高级输入处理：NIO与正则表达式

对于复杂的输入场景,Java提供了NIO（New I/O）和正则表达式等高级工具，能够更高效地处理输入数据。

使用NIO读取文件
Java NIO引入了Buffer、Channel和Path等概念，提供了更高效的文件操作方式，以下是使用NIO读取文件的示例：

import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
public class NioFileExample {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Path path = Paths.get("example.txt");
        byte[] bytes = Files.readAllBytes(path); // 读取文件所有字节
        String content = new String(bytes);
        System.out.println("文件内容：" + content);
    }

Files.readAllBytes()方法会一次性读取文件的所有字节，适用于小文件读取；对于大文件，可以使用Files.lines()方法逐行读取，返回Stream<String>流对象，便于进行流式处理。

使用正则表达式解析输入
当输入数据需要复杂解析时，可以使用正则表达式，从用户输入中提取手机号码：

import java.util.Scanner;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
public class RegexInputExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入包含手机号码的文本：");
        String text = scanner.nextLine();
        // 正则表达式匹配手机号码（假设为11位数字）
        Pattern pattern = Pattern.compile("1[3-9]\\d{9}");
        Matcher matcher = pattern.matcher(text);
        System.out.println("提取到的手机号码：");
        while (matcher.find()) {
            System.out.println(matcher.group());
        }
        scanner.close();
    }
}

上述代码使用Pattern和Matcher类，通过正则表达式从输入文本中匹配并提取手机号码。

输入处理的最佳实践

在Java输入处理中,遵循最佳实践可以提高程序的健壮性和性能。

1. 及时关闭资源：使用try-with-resources语句自动关闭Scanner、BufferedReader等资源，避免资源泄漏。
2. 处理异常：文件输入、网络输入等操作可能抛出异常，需要合理捕获并处理异常，避免程序崩溃。
3. 选择合适的输入工具：根据需求选择Scanner或BufferedReader。Scanner适合简单输入和基本数据类型读取，BufferedReader适合大文件读取和高性能场景。
4. 避免输入缓冲区问题：在使用Scanner的nextInt()等方法后，如果后续需要读取字符串，建议使用nextLine()清除缓冲区中的换行符。

Java输入处理涵盖了控制台输入、文件输入、标准输入流以及高级输入处理技术，从简单的Scanner到高效的BufferedReader，再到NIO和正则表达式，Java提供了丰富的工具来满足不同场景的输入需求，开发者需要根据具体需求选择合适的输入方式，并遵循最佳实践，确保程序的健壮性和性能，掌握这些输入处理技术，将有助于编写更高效、更可靠的Java应用程序。