本文旨在解析Java中`Scanner`类在接收多个输入时的运作方式。通过分析一个简单的成绩计算示例，我们将深入理解`Scanner`如何在循环中等待并读取用户的多个数值输入，以及这些输入如何传递给方法进行处理。重点在于理解`Scanner`对象的作用域和输入流的读取机制。
在Java中，Scanner类是用于从各种输入源（例如键盘、文件等）读取数据的强大工具。理解Scanner的工作原理对于编写需要用户交互的程序至关重要。让我们通过一个成绩计算的示例来深入了解如何使用Scanner接收多个输入，并将其传递给方法。
示例代码分析
以下是一个成绩计算的示例代码，我们将重点关注calculateAverage方法中Scanner的使用：
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
double avg;
String[] name = new String[10];
for (int j = 0; j < 10; j++) {
System.out.println("What is the name of the student?");
name[j] = sc.nextLine();
System.out.println("What are their test scores?");
avg = calculateAverage(j);
System.out.println("Their average is " + avg + ", that is a " + calculateGrade(avg));
}
}
public static double calculateAverage(int j) {
double[][] gradebook = new double[10][5];
Scanner sc = new Scanner(System.in);
double sum = 0;
for (int v = 0; v < 5; v++) {
gradebook[j][v] = sc.nextDouble();
sum = gradebook[j][v] + sum;
}
double avg = sum / 5;
return avg;
}
public static String calculateGrade(double avg) {
if (avg >= 90 && avg <= 100) {
return "A";
} else if (avg >= 80) {
return "B";
} else if (avg >= 70) {
return "C";
} else if (avg >= 60) {
return "D";
} else {
return "F";
}
}
}calculateAverage方法中的输入处理
calculateAverage方法负责接收每个学生的5个测试分数，并计算平均值。关键在于以下几行代码：
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Scanner sc = new Scanner(System.in);
for (int v = 0; v < 5; v++) {
gradebook[j][v] = sc.nextDouble();
sum = gradebook[j][v] + sum;
}Scanner sc = new Scanner(System.in);: 这行代码创建了一个新的Scanner对象，它从标准输入流(System.in)读取数据。每次调用calculateAverage都会创建一个新的Scanner，这并不是最佳实践，稍后我们会讨论如何改进。
gradebook[j][v] = sc.nextDouble();: 这行代码是核心。sc.nextDouble()方法会暂停程序的执行，等待用户输入一个double类型的数值，然后将该数值赋值给gradebook[j][v]。这个过程会在for循环中重复5次，因此程序会连续等待用户输入5个数值。
- 重点： sc.nextDouble()方法在每次循环迭代时都会等待输入。这意味着用户需要输入5个数字，每个数字后面通常跟着一个空格或换行符，以便Scanner能够正确解析。
- sum = gradebook[j][v] + sum;: 这行代码将输入的数值累加到sum变量中，用于后续计算平均值。
输入流程分析
当main方法调用calculateAverage(j)时，程序流程会进入calculateAverage方法。在该方法中，sc.nextDouble()会等待用户输入。用户输入的每个数值都会被依次读取并存储到gradebook数组中。循环结束后，计算得到的平均值会返回给main方法。
改进建议：避免重复创建Scanner对象
在上述代码中，每次调用calculateAverage方法都会创建一个新的Scanner对象。这会造成资源浪费，并且可能导致一些潜在的问题。更好的做法是在main方法中创建一个Scanner对象，并将其作为参数传递给calculateAverage方法。
改进后的代码如下：
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
double avg;
String[] name = new String[10];
for (int j = 0; j < 10; j++) {
System.out.println("What is the name of the student?");
name[j] = sc.nextLine();
System.out.println("What are their test scores?");
avg = calculateAverage(j, sc); // Pass the Scanner object
System.out.println("Their average is " + avg + ", that is a " + calculateGrade(avg));
}
sc.close(); // Close the Scanner object when done
}
public static double calculateAverage(int j, Scanner sc) { // Receive the Scanner object
double[][] gradebook = new double[10][5];
double sum = 0;
for (int v = 0; v < 5; v++) {
gradebook[j][v] = sc.nextDouble();
sum = gradebook[j][v] + sum;
}
double avg = sum / 5;
return avg;
}
public static String calculateGrade(double avg) {
if (avg >= 90 && avg <= 100) {
return "A";
} else if (avg >= 80) {
return "B";
} else if (avg >= 70) {
return "C";
} else if (avg >= 60) {
return "D";
} else {
return "F";
}
}
}在这个改进后的版本中，Scanner对象只在main方法中创建一次，并通过参数传递给calculateAverage方法。这样可以避免重复创建Scanner对象，提高程序的效率和可维护性。同时，在main方法结束时，调用sc.close()关闭Scanner对象，释放资源。
注意事项
- 输入格式： 确保用户按照程序期望的格式输入数据。例如，如果程序期望输入的是double类型的数值，用户应该输入有效的数字，而不是字符串或其他类型的数据。
- 异常处理： 在实际应用中，应该考虑处理可能出现的异常，例如InputMismatchException，当用户输入的不是期望的数据类型时，会抛出该异常。
- 资源释放： 在使用完Scanner对象后，应该调用close()方法关闭它，释放资源。
总结
通过本文的分析，我们了解了Java中Scanner类如何从标准输入流读取多个数值输入，并将其传递给方法进行处理。我们还讨论了如何避免重复创建Scanner对象，以及一些需要注意的事项。掌握这些知识对于编写需要用户交互的Java程序至关重要。理解了Scanner类的工作方式，能帮助你更好地构建交互性更强、更健壮的Java应用程序。
