程式扎記: [ Java 文章收集 ] Java中如何從鍵盤接收一個字符

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2012年11月22日 星期四

[ Java 文章收集 ] Java中如何從鍵盤接收一個字符

來源自 這裡 
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: 
  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: 
  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: 
  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: 
  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

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