本文旨在深入解析Java程序中Scanner类的使用方法，以及数据如何通过Scanner对象读取并传递给方法。我们将通过一个简单的学生成绩计算示例，详细讲解Scanner在读取多行输入时的机制，以及如何在方法间传递数据。
在Java编程中，Scanner 类是一个强大的工具，用于从各种输入源（例如键盘、文件等）读取数据。理解 Scanner 的工作方式以及数据如何在方法之间传递至关重要。本文将通过一个具体的例子，深入探讨这些概念。
Scanner 类的工作原理
Scanner 类通过创建一个 Scanner 对象并将其与输入流（例如 System.in，表示标准输入）关联来工作。然后，可以使用 Scanner 对象的各种方法（例如 nextLine()、nextInt()、nextDouble() 等）从输入流中读取数据。
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示例代码分析
我们以提供的学生成绩计算代码为例：
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); // 注意这里也创建了一个Scanner对象
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";
}
}
}输入读取与方法调用
在 main 方法中，首先创建了一个 Scanner 对象 sc，用于读取学生姓名。 在calculateAverage方法中，也创建了一个Scanner对象。
关键点在于calculateAverage方法中的循环：
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for (int v = 0; v < 5; v++) {
gradebook[j][v] = sc.nextDouble();
sum = gradebook[j][v] + sum;
}每当执行到 sc.nextDouble() 时，程序会暂停并等待用户输入一个浮点数。用户输入的每个数字都会被读取并存储到 gradebook[j][v] 中。这个过程会重复五次，从而读取五个测试分数。重要的是要理解，每次调用 sc.nextDouble() 都会触发一次输入等待。
为什么不需要在 main 方法中直接读取所有输入？
代码中calculateAverage方法内部创建了一个新的Scanner对象，负责读取成绩。每次循环调用calculateAverage(j)时，该方法内部的Scanner都会等待用户输入5个double类型的成绩。因此，虽然main方法只负责读取学生姓名，但通过调用calculateAverage，实现了读取多个数字输入的功能。
注意事项
- Scanner 对象的生命周期： 在 calculateAverage 方法中创建的 Scanner 对象只在该方法内部有效。
- 输入类型匹配： 确保使用正确的 Scanner 方法来读取相应类型的数据。例如，使用 nextDouble() 读取浮点数，使用 nextInt() 读取整数，使用 nextLine() 读取字符串。如果类型不匹配，可能会导致 InputMismatchException。
- 资源管理： 建议在使用完 Scanner 对象后关闭它，以释放资源。可以使用 sc.close() 方法关闭 Scanner 对象。虽然在此示例中关闭 Scanner 可能会导致问题（因为 System.in 被关闭），但在从文件读取数据时，关闭 Scanner 是一个好习惯。
改进建议
在实际开发中，为避免每次调用 calculateAverage 都创建 Scanner 对象，可以考虑将 Scanner 对象作为参数传递给 calculateAverage 方法。这样可以提高代码的效率并避免潜在的问题。修改后的代码如下：
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); // 将Scanner对象传递给calculateAverage
System.out.println("Their average is " + avg + ", that is a " + calculateGrade(avg));
}
sc.close(); // 在main方法结束时关闭Scanner
}
public static double calculateAverage(int j, Scanner sc) { // 接收Scanner对象作为参数
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，只有一个 Scanner 对象，并且它在 main 方法中被创建和关闭。calculateAverage 方法接收 Scanner 对象作为参数，从而避免了重复创建 Scanner 对象的问题。
总结
Scanner 类是 Java 中处理输入的关键工具。理解其工作原理以及如何在方法之间传递数据对于编写高效且可维护的 Java 代码至关重要。 通过本文的分析和示例，希望能帮助你更好地理解 Scanner 类的使用方法和数据传递机制。记住，良好的代码习惯，例如资源管理和避免重复创建对象，对于编写高质量的 Java 程序至关重要。
