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云之南

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专业背景:计算机科学 研究方向与兴趣: JavaEE-Web软件开发, 生物信息学, 数据挖掘与机器学习, 智能信息系统 目前工作: 基因组, 转录组, NGS高通量数据分析, 生物数据挖掘, 植物系统发育和比较进化基因组学

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JAVA从控制台中读取数据  

2010-04-15 16:43:16|  分类: java-j2ee |  标签: |举报 |字号 订阅

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    从控制台中读取数据是一个比较常用的功能,在 JDK 5.0 以前的版本中的实现是比较复杂的,需要手工处理系统的输入流。有意思的是,从 JDK 5.0 版本开始,能从控制台中输入数据的方法每增加一个版本号,就有一种新增的方法,这也增加了选择的种类,可以依据不同的要求来进行选择。下面来看一下,各个 版本中如何从控制台中读取数据以及各自的优缺点。

    * 1 JDK 1.4 及以下版本读取的方法

    JDK 1.4 及以下的版本中要想从控制台中输入数据只有一种办法,即使用System.in获得系统的输入流,再桥接至字符流从字符流中读入数据。示例代码如下:


import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class Test1 {

    public static void main(String[] args) {
        String str = readString("请输入字符串:");
        System.out.println("readString 方法的输入:" + str);
    }

    /**
     * 使用系统的输入流,从控制台中读取数据<br/>
     * 用于所用的JDK版本
     * @param prompt 提示信息
     * @return 输入的字符串
     */
    private static String readString(String prompt) {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String str = null;
        try {
            System.out.print(prompt);
            str = br.readLine();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return str;
    }
}

    从上面的代码段来看,这种控制台输入的方法非常地麻烦,为了能读取整行的数据,采用了BufferedReader类来进行处理,而且在读取的过程中还需 要捕获IOException。不过这是 JDK 1.4 及以下版本中从控制台读取数据唯一的办法。还有一种非控制台读入数据的办法,就是采用 Swing 中的JOptionPane,会弹出一个非常漂亮的输入对话框让使用者输入数据,但这是一种比较另类的做法,不推荐使用。
import javax.swing.JOptionPane;

public class Test2 {

    public static void main(String[] args) {
        String str = readStringFromDialog("请输入字符串:");
        System.out.println("readStringFromDialog 方法的输入:" + str);
    }

    /**
     * 使用JOptionPane的输入对话框,输入字符串<br/>
     * 用于所用的JDK版本
     * @param prompt 提示信息
     * @return 输入的字符串
     */
    private static String readStringFromDialog(String prompt) {
        return JOptionPane.showInputDialog(prompt);
    }
}

上面的两种方法都有个共同的缺点——只能读取字符串,若需要读取其他类型的数据需要手工进行转换。

    * 2 JDK 5.0 读取的方法

     从 JDK 5.0 开始,基本类库中增加了java.util.Scanner类,根据它的 API 文档说明,这个类是采用正则表达式进行基本类型和字符串分析的文本扫描器。使用它的Scanner(InputStream source)构造方法,可以传入系统的输入流System.in而从控制台中读取数据。示例代码如下:
import java.util.Scanner;

public class Test3 {

    public static void main(String[] args) {
        String str = readString5("请输入字符串:");
        System.out.println("readString5 方法的输入:" + str);
    }

    /**
     * 使用扫描器类(Scanner)从控制台中读取字符串<br/>
     * 适用于JDK 5.0及以后的版本
     * @param prompt 提示信息
     * @return 输入的字符串
     */
    private static String readString5(String prompt) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print(prompt);
        return scanner.nextLine();
    }
}

    从代码量上来看,Test3比Test1少了很多的代码,核心代码只有两行。其实并不是Scanner将控制台输入给简单化了,只是在其内部的实现中已经 将IOException处理了,而且采用InputStreamReader来一个字符一个字符进行扫描读取的(嘿嘿,它本身就是个扫描器),只是 Scanner做了更高层次的封装。

    Scanner不仅可以从控制台中读取字符串,还可以读取除char之外的其他七种基本类型和两个大数字类型,并不需要显式地进行手工转换。 Scanner不单单只能扫描控制台中输入的字符,它还可以让读入的字符串匹配一定的正则表达式模式,如果不匹配时将抛出 InputMismatchException异常。

     使用System.in作为它的构造参数时,它只扫描了系统输入流中的字符。它还有其他的构造,分别可以从文件或者是字符串中扫描分析字符串的,具体的使用方法可以参考 API 文档说明。

    * 3 JDK 6.0 读取的方法

      从 JDK 6.0 开始,基本类库中增加了java.io.Console类,用于获得与当前 Java 虚拟机关联的基于字符的控制台设备。在纯字符的控制台界面下,可以更加方便地读取数据。示例代码如下:
import java.io.Console;
import java.util.Scanner;

public class Test4 {

    public static void main(String[] args) {     
        String str = readString6("请输入字符串:");
        System.out.println("readString6 方法的输入:" + str);
    }
   
    /**
     * 使用控制台类(Console)从控制台中读取字符串<br/>
     * 适用于JDK 1.6或以后的版本
     * @param prompt 提示信息
     * @return 输入的字符串
     */
    private static String readString6(String prompt) {
        Console console = System.console();
        if (console == null) {
            throw new IllegalStateException("不能使用控制台");
        }
        return console.readLine(prompt);
    }
}

  在Test1和Test3中,输入数据前的提示信息需要使用System.out.print();来输出,但是使用基于Console的Test4类,可以在方法参数中直接放入提示信息。

    如果需要在控制台中输入密码等敏感信息的话,像在浏览器或者是应用程序中那样显示替代字符,在 JDK 6.0 以前的做法是相当麻烦的(具体的做法可以参考《Java 编程语言中的口令屏蔽》一文),而使用Console类的readPassword()方法可以在控制台上不回显地输入密码,并将密码结果保存在char 数组中,根据 API 文档的建议,在使用后应立即将数组清空,以减少其在内存中占用的时间,以便增强安全性。

但是,Console也有一些缺点,根据ConsoleAPI 文档的说明:

    虚拟机是否具有控制台取决于底层平台,还取决于调用虚拟机的方式。如果虚拟机从一个交互式命令行开始启动,且没有重定向标准输入和输出流,那么其控制台将 存在,并且通常连接到键盘并从虚拟机启动的地方显示。如果虚拟机是自动启动的(例如,由后台作业调度程序启动),那么它通常没有控制台。

通过上面的文档说明可以看出,在使用 IDE 的情况下,是无法获取到Console实例的,原因在于在 IDE 的环境下,重新定向了标准输入和输出流,也就是将系统控制台上的输入输出重定向到了 IDE 的控制台中。因此,在 IDE 中不能使用这个程序,而Test1和Test3就没有这种限制。

    * 4 总结

以上囊括了 Java 中各种版本从控制台中读入数据的方法,将对它们的优缺点进行了分析。下面给出了一些使用建议,可供参考:

    * JRE 1.4 或以下版本的情况下,没得选择只能采用Test1或者是非控制台读入的Test2的方法。
    * JRE 5.0 的情况下,建议使用基于Scanner的Test3的方法,更方便地进行数据读取。
    * JRE 6.0 的情况,并且只在字符界面的控制台下运行时,采用Test4的方法,如果需要读入像密码之类的敏感数据,为了安全性考虑也必须使用Test4或者是自行实 现。如果需要读入除字符串类型之外的其他数据类型,建议使用基于Scanner的控制台输入。
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