2.5 控制台输入与输出
2.5.1 控制台输入
在 Java 中，可以使用 Scanner 类来实现控制台输入。Scanner 类位于 java.util 包中，因此在使用 Scanner 类之前需要先导入该包。
import java.util.Scanner;
使用 Scanner 类实现控制台输入的步骤如下：
- 创建 Scanner 对象，并将控制台输入流作为参数传递给 Scanner 构造方法。
Scanner scanner = new Scanner(System.in); - 使用 Scanner 对象的相应方法读取控制台输入的数据。
scanner.nextInt(); - 关闭 Scanner 对象。
scanner.close();
1.从控制台输入整数
下面实例是接收用户输入的数据且输出平均值：
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入第一个整数：");
int a = scanner.nextInt();
System.out.print("请输入第二个整数：");
int b = scanner.nextInt();
System.out.print("请输入第三个整数：");
int c = scanner.nextInt();
int sum = a + b + c;
double average = sum / 3.0;
System.out.println("三个整数的平均值为：" + average);
scanner.close();
}
}
在上述代码中，首先创建了一个 Scanner 对象 scanner，然后使用 scanner.nextInt()方法读取用户输入的整数，并将其赋值给变量 a、b 和 c。接着，计算三个整数的和，并计算平均值，最后使用 System.out.println()方法输出结果。最后，调用 scanner.close()方法关闭 Scanner 对象。
2.从控制台输入浮点数
下面实例是接收用户输入的数据且输出平均值：
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入第一个浮点数：");
double a = scanner.nextDouble();
System.out.print("请输入第二个浮点数：");
double b = scanner.nextDouble();
System.out.print("请输入第三个浮点数：");
double c = scanner.nextDouble();
double sum = a + b + c;
double average = sum / 3.0;
System.out.println("三个浮点数的平均值为：" + average);
scanner.close();
}
}
在上述代码中，首先创建了一个 Scanner 对象 scanner，然后使用 scanner.nextDouble()方法读取用户输入的浮点数，并将其赋值给变量 a、b 和 c。接着，计算三个浮点数的和，并计算平均值，最后使用 System.out.println()方法输出结果。最后，调用 scanner.close()方法关闭 Scanner 对象。
3.从控制台输入字符串
下面实例是接收用户输入的数据且输出字符串：
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入一个字符串：");
String str = scanner.nextLine();
System.out.println("你输入的字符串是：" + str);
scanner.close();
}
}
上述代码中，首先创建了一个 Scanner 对象 scanner，然后使用 scanner.nextLine()方法读取用户输入的字符串，并将其赋值给变量 str。接着，使用 System.out.println()方法输出结果。最后，调用 scanner.close()方法关闭 Scanner 对象。
4.其它类型数据的输入
除了上述的输入类型，还有其它类型的数据输入，如：nextByte(), nextShort(), nextLong(), nextFloat(), nextDouble()等。这些方法的使用方式与 nextDouble()类似，都是通过创建 Scanner 对象，然后使用相应的方法读取用户输入的数据，并将其赋值给相应的变量。
了解更多输入方式
****5.从文件中读取数据
除了从控制台读取数据，还可以从文件中读取数据。下面实例是读取文件中的数据并输出：
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("data.txt"));
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
reader.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
上述代码中，首先创建了一个 BufferedReader 对象 reader，然后使用 reader.readLine()方法读取文件中的每一行数据，并将其输出。最后，调用 reader.close()方法关闭 BufferedReader 对象。
6.从网络中读取数据
除了从文件和网络中读取数据，还可以从网络中读取数据。下面实例是读取网络中的数据并输出：
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.URL;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
URL url = new URL("http://www.example.com");
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(url.openStream()));
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
reader.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
上述代码中，首先创建了一个 URL 对象 url，然后使用 url.openStream()方法打开网络连接，并创建了一个 BufferedReader 对象 reader。接着，使用 reader.readLine()方法读取网络中的每一行数据，并将其输出。最后，调用 reader.close()方法关闭 BufferedReader 对象。
7.从键盘读取数据
除了从文件和网络中读取数据，还可以从键盘读取数据。下面实例是读取键盘输入的数据并输出：
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.print("请输入内容：");
String line = reader.readLine();
System.out.println("您输入的内容是：" + line);
reader.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
```
上述代码中，首先创建了一个 BufferedReader 对象 reader，然后使用 reader.readLine()方法读取键盘输入的内容，并将其输出。最后，调用 reader.close()方法关闭 BufferedReader 对象。
#### 8.从控制台读取数据
除了从键盘读取数据，还可以从控制台读取数据。下面实例是读取控制台输入的数据并输出：
```java
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.print("请输入内容：");
String line = reader.readLine();
System.out.println("您输入的内容是：" + line);
reader.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
上述代码中，首先创建了一个 BufferedReader 对象 reader，然后使用 reader.readLine()方法读取控制台输入的内容，并将其输出。最后，调用 reader.close()方法关闭 BufferedReader 对象。
2.5.2 格式化输出
前面我们使用System.out.println()输出换行，和System.out.print()输出不换行，但是这两个方法都不能对输出的内容进行格式化。如果需要对输出内容进行格式化，可以使用System.out.printf()方法。System.out.printf()方法类似于 C 语言中的 printf()函数，可以按照指定的格式输出数据。下面实例演示了如何使用 printf()方法进行格式化输出：
1.使用 printf()方法
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int num = 10;
double pi = 3.14159;
String name = "张三";
System.out.printf("整数：%d，浮点数：%f，字符串：%s\n", num, pi, name);
}
}
上述代码中，使用 printf()方法按照指定的格式输出整数、浮点数和字符串。其中，
- %d 表示输出整数，
- %f 表示输出浮点数，
- %s 表示输出字符串。
2.使用 String.format()方法
在 Java 中，还可以使用 String.format()方法进行格式化输出。String.format()方法可以将格式化的字符串返回，而不是直接输出。下面实例演示了如何使用 String.format()方法进行格式化输出：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int num = 10;
double pi = 3.14159;
String name = "张三";
String result = String.format("整数：%d，浮点数：%f，字符串：%s", num, pi, name);
System.out.println(result);
}
}
上述代码中，使用 String.format()方法按照指定的格式输出整数、浮点数和字符串，并将结果保存在 result 变量中，最后输出 result 变量的值。
其它输出：
int num = 10;
final double pi = 3.14159;
String name = "张三";
System.out.printf("%9.2f\n",pi);//9.2 中9为长度，2为小数位数,`\n`表示换行
System.out.printf("%+9.2f\n",pi);//+ 表示输出的数带正负号
System.out.printf("%+9.2f\n",pi);//+ 表示输出的数带正负号
System.out.printf("%-9.2f\n",pi);//- 表示左对齐
System.out.printf("%+-9.2f\n",pi);//- 表示输出的数带正负号且左对齐
了解更多输出输入方式
### 2.5.3 输出重定向在 Java 中，可以使用 System.setOut()方法将输出重定向到指定的输出流中。下面实例演示了如何将输出重定向到文件中：
import java.io.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
// 创建文件输出流
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt");
// 创建PrintStream对象，将输出重定向到文件输出流
PrintStream ps = new PrintStream(fos);
// 将标准输出流重定向到PrintStream对象
System.setOut(ps);
// 输出内容到文件
System.out.println("Hello, World!");
// 关闭文件输出流
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
上述代码中，首先创建一个文件输出流，然后创建一个 PrintStream 对象，将输出重定向到文件输出流。接着，使用 System.setOut()方法将标准输出流重定向到 PrintStream 对象。最后，使用 System.out.println()方法输出内容到文件中。
2.5.4 输入重定向
在 Java 中，可以使用 System.setIn()方法将输入重定向到指定的输入流中。下面实例演示了如何将输入重定向到文件中：
import java.io.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
// 创建文件输入流
FileInputStream fis = new FileInputStream("input.txt");
// 将标准输入流重定向到文件输入流
System.setIn(fis);
// 创建Scanner对象，从标准输入流中读取数据
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
// 读取输入内容
String input = scanner.nextLine();
// 输出读取的内容
System.out.println("输入内容为：" + input);
// 关闭文件输入流
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
上述代码中，首先创建一个文件输入流，然后使用 System.setIn()方法将标准输入流重定向到文件输入流。接着，创建一个 Scanner 对象，从标准输入流中读取数据。最后，输出读取的内容。
2.5.5 管道流
在 Java 中，可以使用 PipedInputStream 和 PipedOutputStream 类来实现管道流。管道流可以在两个线程之间传递数据。下面实例演示了如何使用管道流：
import java.io.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建管道输入流和管道输出流
PipedInputStream pis = new PipedInputStream();
PipedOutputStream pos = new PipedOutputStream(pis);
// 创建线程1，将数据写入管道输出流
Thread writerThread = new Thread(() -> {
try {
pos.write("Hello, World!".getBytes());
pos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
});
// 创建线程2，从管道输入流中读取数据
Thread readerThread = new Thread(() -> {
try {
byte[] buffer = new byte[1024];
int length = pis.read(buffer);
String message = new String(buffer, 0, length);
System.out.println("读取到的数据为：" + message);
pis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
});
// 启动线程
writerThread.start();
readerThread.start();
}
}
在上面的示例中，我们创建了两个线程，一个线程将数据写入管道输出流，另一个线程从管道输入流中读取数据。当管道输出流关闭时，管道输入流也会自动关闭。
2.6 案例：查询银行账户余额
2.6.1 需求分析
输入被查询的客户的姓名，输出该客户的账户余额。
查询条件：输入客户姓名，按照格式要求输出账户余额。
2.6.2 设计思路
- 定义一个类BankOuery，包含一个main方法。
- 在main方法中，使用Scanner类获取用户输入的客户姓名。
- 根据客户姓名，查询账户余额，并输出结果。
2.6.3 代码实现
//PorjectNane: SE_java_EXP_E002
package cn.campsg.java.experiment;
import java.util.Scanner;
public class BankQuery {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入被查询的客户的姓名：");
String name = scanner.nextLine();
// 根据姓名查询账户余额
float money = 8888f;
System.out.printf("尊敬的客户：%s\n您的余额余额为：%.1f\n", name, money);
}
}
在上面的示例中，我们使用Scanner类获取用户输入的客户姓名，然后调用System.out.printf()格式化输出帐户姓名和余额，在实际应用中，我们需要根据具体的业务逻辑来实现查询账户余额的功能。
案例扩展
import java.util.Scanner;
public class BankAccount {
private double balance;
public BankAccount(double initialBalance) {
this.balance = initialBalance;
}
public synchronized void deposit(double amount) {
balance += amount;
System.out.println("存款：" + amount);
System.out.println("当前余额：" + balance);
}
public synchronized void withdraw(double amount) {
if (balance >= amount) {
balance -= amount;
System.out.println("取款：" + amount);
System.out.println("当前余额：" + balance);
} else {
System.out.println("余额不足，无法取款：" + amount);
}
}
public static void main(String[] args) {
BankAccount account = new BankAccount(1000);
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (true) {
System.out.println("请选择操作：1.存款 2.取款 3.退出");
int choice = scanner.nextInt();
switch (choice) {
case 1:
System.out.println("请输入存款金额：");
double depositAmount = scanner.nextDouble();
account.deposit(depositAmount);
break;
case 2:
System.out.println("请输入取款金额：");
double withdrawAmount = scanner.nextDouble();
account.withdraw(withdrawAmount);
break;
case 3:
System.exit(0);
break;
default:
}
}
}
}
在这个例子中，我们创建了一个名为BankAccount的类，它有一个balance属性和一个deposit方法。deposit方法用于存款，它接受一个参数amount，表示存款金额。如果存款金额大于0，则将金额加到balance属性上，并打印存款成功的信息；否则，打印存款失败的信息。
在main方法中，我们创建了一个BankAccount对象account，并使用Scanner类从控制台读取用户输入。根据用户的选择，我们调用account对象的deposit方法进行存款操作，或者调用account对象的withdraw方法进行取款操作。如果用户选择退出，则使用System.exit(0)方法退出程序。
import java.util.Scanner;
public class BankAccount {
private double balance;
public void deposit(double amount) {
if (amount > 0) {
balance += amount;
System.out.println("存款成功，当前余额为：" + balance);
} else {
System.out.println("存款失败，存款金额必须大于0");
}
}
public static void main(String[] args) {
BankAccount account = new BankAccount();
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (true) {
System.out.println("请选择操作：1.存款 2.取款 3.退出");
int choice = scanner.nextInt();
switch (choice) {
case 1:
System.out.println("请输入存款金额：");
double depositAmount = scanner.nextDouble();
account.deposit(depositAmount);
break;
case 2:
System.out.println("请输入取款金额：");
double withdrawAmount = scanner.nextDouble();
account.withdraw(withdrawAmount);
break;
case 3:
System.exit(0);
break;
default:
}
}
}
}
2. 编写一个Java程序，实现一个简单的计算器，可以进行加、减、乘、除运算。要求用户输入两个数字和一个运算符，然后输出运算结果。
import java.util.Scanner;
public class Calculator {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入第一个数字：");
double num1 = scanner.nextDouble();
System.out.println("请输入第二个数字：");
double num2 = scanner.nextDouble();
System.out.println("请输入运算符（+、-、*、/）：");
String operator = scanner.next();
double result = 0;
switch (operator) {
case "+":
result = num1 + num2;
break;
case "-":
result = num1 - num2;
break;
case "*":
result = num1 * num2;
break;
case "/":
result = num1 / num2;
break;
default:
System.out.println("无效的运算符");
return;
}
System.out.println("运算结果为：" + result);
}
}
3. 编写一个Java程序，实现一个简单的学生管理系统，要求能够添加、删除、修改和查询学生信息。学生信息包括姓名、年龄和成绩。
import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;
public class StudentManagementSystem {
public static void main(String[] args) {
}
}
