[ Java 文章收集 ] Java中如何從鍵盤接收一個字符

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Preface: 
從控制台中讀取數據是一個比較常用的功能，在JDK 5.0 以前的版本中的實現是比較複雜的，需要手工處理系統的輸入流。有意思的是，從JDK 5.0 版本開始，能從控制台中輸入數據的方法每增加一個版本號，就有一種新增的方法，這也增加了選擇的種類，可以依據不同的要求來進行選擇。下面來看一下，各個版本中如何從控制台中讀取數據以及各自的優缺點. 

JDK 1.4 及以下版本讀取的方法: 
JDK 1.4 及以下的版本中要想從控制台中輸入數據只有一種辦法，即使用System.in獲得系統的輸入流，再橋接至字符流從字符流中讀入數據。示例代碼如下: 

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1. import java.io.IOException;  
2. import java.io.InputStreamReader;  
3.   
4. public class Test1 {  
5.   
6.     public static void main(String[] args) {  
7.          String str = readString("請輸入字符串：");  
8.          System.out.println("readString 方法的輸入：" + str);  
9.      }  
10.   
11.      
12.     private static String readString(String prompt) {  
13.          BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));  
14.          String str = null;  
15.         try {  
16.              System.out.print(prompt);  
17.              str = br.readLine();  
18.          } catch (IOException e) {  
19.              e.printStackTrace();  
20.          }  
21.         return str;  
22.      }  
23. }  

從上面的代碼段來看，這種控制台輸入的方法非常地麻煩，為了能讀取整行的數據，採用了BufferedReader 類來進行處理，而且在讀取的過程中還需要捕獲 IOException。不過這是JDK 1.4 及以下版本中從控制台讀取數據唯一的辦法。還有一種非控制台讀入數據的辦法，就是採用 Swing 中的 JOptionPane，會彈出一個非常漂亮的輸入對話框讓使用者輸入數據，但這是一種比較另類的做法，不推薦使用: 

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1. import javax.swing.JOptionPane;  
2.   
3. public class Test2 {  
4.   
5.     public static void main(String[] args) {  
6.          String str = readStringFromDialog("請輸入字符串：");  
7.          System.out.println("readStringFromDialog 方法的輸入：" + str);  
8.      }  
9.   
10.      
11.     private static String readStringFromDialog(String prompt) {  
12.         return JOptionPane.showInputDialog(prompt);  
13.      }  
14. }  

上面的兩種方法都有個共同的缺點——只能讀取字符串，若需要讀取其他類型的數據需要手工進行轉換. 

JDK 5.0 讀取的方法: 
從JDK 5.0 開始，基本類庫中增加了 java.util.Scanner 類，根據它的API 文檔說明，這個類是採用正則表達式進行基本類型和字符串分析的文本掃描器。使用它的 Scanner(InputStream source)構造方法，可以傳入系統的輸入流 System.in 而從控制台中讀取數據。示例代碼如下: 

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1. import java.util.Scanner;  
2.   
3. public class Test3 {  
4.   
5.     public static void main(String[] args) {  
6.          String str = readString5("請輸入字符串：");  
7.          System.out.println("readString5 方法的輸入：" + str);  
8.      }  
9.   
10.      
11.     private static String readString5(String prompt) {  
12.          Scanner scanner = new Scanner(System.in);  
13.          System.out.print(prompt);  
14.         return scanner.nextLine();  
15.      }  
16. }  

從代碼量上來看，Test3比Test1少了很多的代碼，核心代碼只有兩行。其實並不是Scanner將控制台輸入給簡單化了，只是在其內部的實現中已經將 IOException 處理了，而且採用InputStreamReader 來一個字符一個字符進行掃描讀取的（嘿嘿，它本身就是個掃描器），只是 Scanner 做了更高層次的封裝。 

Scanner 不僅可以從控制台中讀取字符串，還可以讀取除 char 之外的其他七種基本類型和兩個大數字類型，並不需要顯式地進行手工轉換。Scanner 不單單只能掃描控制台中輸入的字符，它還可以讓讀入的字符串匹配一定的正則表達式模式，如果不匹配時將拋出 InputMismatchException 異常。 

使用 System.in 作為它的構造參數時，它只掃描了系統輸入流中的字符。它還有其他的構造，分別可以從文件或者是字符串中掃描分析字符串的，具體的使用方法可以參考API 文檔說明。 

JDK 6.0 讀取的方法: 
從JDK 6.0 開始，基本類庫中增加了 java.io.Console 類，用於獲得與當前Java 虛擬機關聯的基於字符的控制台設備。在純字符的控制台界面下，可以更加方便地讀取數據。示例代碼如下: 

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1. import java.io.Console;  
2. import java.util.Scanner;  
3.   
4. public class Test4 {  
5.   
6.     public static void main(String[] args) {       
7.          String str = readString6("請輸入字符串：");  
8.          System.out.println("readString6 方法的輸入：" + str);  
9.      }  
10.      
11.      
12.     private static String readString6(String prompt) {  
13.          Console console = System.console();  
14.         if (console == null) {  
15.             throw new IllegalStateException("不能使用控制台");  
16.          }  
17.         return console.readLine(prompt);  
18.      }  
19. }  

在Test1和Test3中，輸入數據前的提示信息需要使用 System.out.print();來輸出，但是使用基於 Console 的 Test4 類，可以在方法參數中直接放入提示信息。 

如果需要在控制台中輸入密碼等敏感信息的話，像在瀏覽器或者是應用程序中那樣顯示替代字符，在JDK 6.0 以前的做法是相當麻煩的（具體的做法可以參考《Java 編程語言中的口令屏蔽》一文），而使用 Console 類的 readPassword() 方法可以在控制台上不回顯地輸入密碼，並將密碼結果保存在char 數組中，根據API 文檔的建議，在使用後應立即將數組清空，以減少其在內存中佔用的時間，以便增強安全性. 

但是，Console 也有一些缺點，根據 ConsoleAPI 文檔的說明: 

虛擬機是否具有控制台取決於底層平台，還取決於調用虛擬機的方式。如果虛擬機從一個交互式命令行開始啟動，且沒有重定向標準輸入和輸出流，那麼其控制台將存在，並且通常連接到鍵盤並從虛擬機啟動的地方顯示。如果虛擬機是自動啟動的（例如，由後台作業調度程序啟動），那麼它通常沒有控制台。

通過上面的文檔說明可以看出，在使用IDE 的情況下，是無法獲取到 Console 實例的，原因在於在IDE 的環境下，重新定向了標準輸入和輸出流，也是就是將系統控制台上的輸入輸出重定向到了IDE 的控制台中。因此，在IDE 中不能使用這個程序，而Test1和Test3就沒有這種限制

Summary: 
以上囊括了Java 中各種版本從控制台中讀入數據的方法，將對它們的優缺點進行了分析。下面給出了一些使用建議，可供參考： 

JRE 1.4 或以下版本的情況下，沒得選擇只能採用Test1或者是非控制台讀入的Test2的方法。 
JRE 5.0 的情況下，建議使用基於Scanner的Test3的方法，更方便地進行數據讀取。 
JRE 6.0 的情況，並且只在字符界面的控制台下運行時，採用Test4的方法，如果需要讀入像密碼之類的敏感數據，為了安全性考慮也必須使用Test4或者是自行實現。如果需要讀入除字符串類型之外的其他數據類型，建議使用基於Scanner的控制台輸入