java從控制檯中讀取數據

0 引言

從控制檯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,能從控制檯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檯中讀取數據以及各自的優缺點。

1 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檯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:

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

public class
 Test1 {

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

    
/**

     * 使用系統的輸入流,從控制檯中讀取數據<br/>
     * 用於所用的JDK版本
     * 
@param prompt 提示信息
     * 
@return
 輸入的字符串
     
*/

    
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;
    }
}

從上面的代碼段來看,這種控制檯輸入的方法非常地麻煩,爲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檯讀取數據唯一的辦法。還有一種非控制檯讀入數據的辦法,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。

import javax.swing.JOptionPane;

public class
 Test2 {

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

    
/**

     * 使用JOptionPane的輸入對話框,輸入字符串<br/>
     * 用於所用的JDK版本
     * 
@param prompt 提示信息
     * 
@return
 輸入的字符串
     
*/

    
private static String readStringFromDialog(String prompt) {
        
return
 JOptionPane.showInputDialog(prompt);
    }
}

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。

2 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而從控制檯中讀取數據。示例代碼如下:

import java.util.Scanner;

public class
 Test3 {

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

    
/**

     * 使用掃描器類(Scanner)從控制檯中讀取字符串<br/>
     * 適用於JDK 5.0及以後的版本
     * 
@param prompt 提示信息
     * 
@return
 輸入的字符串
     
*/

    
private static String readString5(String prompt) {
        Scanner scanner 
= new
 Scanner(System.in);
        System.out.print(prompt);
        
return
 scanner.nextLine();
    }
}

從代碼量上來看,Test3Test1少了很多的代碼,核心代碼只有兩行。其實並不是Scanner將控制檯輸入給簡單化了,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不僅可以從控制檯中讀取字符串,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不單單隻能掃描控制檯中輸入的字符,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作爲它的構造參數時,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。

3 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檯設備。在純字符的控制檯界面下,可以更加方便地讀取數據。示例代碼如下:

import java.io.Console;
import
 java.util.Scanner;

public class
 Test4 {

    
public static void
 main(String[] args) {      
        String str 
= readString6("請輸入字符串:"
);
        System.out.println(
"readString6 方法的輸入:" +
 str);
    }
    
    
/**

     * 使用控制檯類(Console)從控制檯中讀取字符串<br/>
     * 適用於JDK 1.6或以後的版本
     * 
@param prompt 提示信息
     * 
@return
 輸入的字符串
     
*/

    
private static String readString6(String prompt) {
        Console console 
=
 System.console();
        
if (console == null
) {
            
throw new IllegalStateException("不能使用控制檯"
);
        }
        
return
 console.readLine(prompt);
    }
}

Test1Test3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ConsoleTest4類,可以在方法參數中直接放入提示信息。

如果需要在控制檯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()方法可以在控制檯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檯取決於底層平臺,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啓動,且沒有重定向標準輸入和輸出流,那麼其控制檯將存在,並且通常連接到鍵盤並從虛擬機啓動的地方顯示。如果虛擬機是自動啓動的(例如,由後臺作業調度程序啓動),那麼它通常沒有控制檯。

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檯上的輸入輸出重定向到了 IDE 的控制檯中。因此,在 IDE 中不能使用這個程序,而Test1Test3就沒有這種限制。

4 總結

以上囊括了 Java 中各種版本從控制檯中讀入數據的方法,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或者是非控制檯讀入的Test2的方法。
  • JRE 5.0 的情況下,建議使用基於ScannerTest3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檯下運行時,採用Test4的方法,如果需要讀入像密碼之類的敏感數據,爲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的控制檯輸入。 
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