前言在Java输入输出处理体系中8.3小节标准输入输出流是入门最常用的IO模块程序和控制台的交互全部依托Java预设的全局标准流实现。我们日常写测试代码、接收键盘录入、打印运算结果都离不开System.in标准输入、System.out标准输出。很多新手只会简单用Scanner却分不清底层字节流原理、格式化输出占位符用法本文严格按照课本8.3章节结构拆解标准输入、Scanner封装、标准输出与格式化输出、实战案例四部分条理清晰贴合教材内容。一、什么是Java标准输入输出流JVM启动时会自动初始化三个静态标准流对象属于全局唯一资源无需手动创建、关闭System.in标准输入流数据源为键盘底层是InputStream字节输入流System.out标准输出流输出目标为控制台底层是PrintStream打印流System.err标准错误输出流专门打印异常错误信息红色字体区分普通输出8.3.1 标准输入底层原生System.in使用System.in是原生字节输入流直接读取键盘输入的字节数据原生API使用繁琐仅适合底层理解import java.io.IOException;public class RawSystemInDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {System.out.print(请输入单个字符);// 读取一个字节int ch System.in.read();System.out.println(你输入的字符 (char) ch);}}缺点只能读取字节处理中文极易乱码无法直接读取整数、浮点数、字符串需要手动转换一次只读单个字节无法接收完整一行输入因此实际开发中几乎不会直接使用原生System.in而是借助工具类封装也就是下面的Scanner。8.3.2 Scanner类封装标准输入流Scanner是java.util包下的工具类专门封装System.in标准输入流简化各类数据类型的键盘录入支持读取字符串、数字、布尔值、整行文本。1. Scanner基础语法// 绑定标准输入流System.inScanner sc new Scanner(System.in);2. 常用录入方法方法作用nextInt()读取整数intnextDouble()读取小数doublenextBoolean()读取布尔值true/falsenext()读取空格分隔的单个字符串nextLine()读取完整一行包含空格3. 基础录入示例import java.util.Scanner;public class ScannerInputDemo {public static void main(String[] args) {Scanner sc new Scanner(System.in);System.out.print(请输入姓名);String name sc.nextLine();System.out.print(请输入年龄);int age sc.nextInt();System.out.print(请输入身高);double height sc.nextDouble();System.out.println(个人信息);System.out.println(姓名 name);System.out.println(年龄 age);System.out.println(身高 height);// 释放输入流资源sc.close();}}注意坑点先使用nextInt()/nextDouble()再调用nextLine()时回车换行符会被残留读取导致空输入解决方案读取数字后额外调用一次sc.nextLine()吸收换行。8.3.3 标准输出和格式化输出1. 基础输出方法System.outSystem.out是PrintStream打印流三个核心输出方法print(内容)输出后不换行println(内容)输出后自动换行printf(格式字符串, 参数)格式化输出支持占位符2. printf格式化占位符核心重点占位符适配数据类型含义%d整数(byte/short/int/long)十进制整数%f浮点float/double小数默认保留6位小数%s字符串String文本字符串%cchar字符单个字符%bboolean布尔true/false%n无参数自动换行跨平台兼容格式化修饰符拓展%5d占5个字符宽度右对齐%.2f小数保留2位%-5d左对齐占5字符宽度8.3.4 实用案例8.1数据的格式化输出贴合课本案例实现学生成绩格式化打印对齐排版、控制小数精度import java.util.Scanner;/*** 案例8.1 数据格式化输出学生成绩表打印*/public class FormatPrintCase {public static void main(String[] args) {Scanner sc new Scanner(System.in);// 录入学生信息System.out.print(请输入学生姓名);String name sc.nextLine();System.out.print(请输入学号);int id sc.nextInt();System.out.print(请输入语文成绩);double chinese sc.nextDouble();System.out.print(请输入数学成绩);double math sc.nextDouble();double avg (chinese math) / 2;// 格式化表格输出System.out.println(学生成绩);System.out.printf(%-10s %-8s %-8s %-8s %-8s%n, 姓名, 学号, 语文, 数学, 平均分);System.out.printf(%-10s %-8d %-8.1f %-8.1f %-8.2f%n, name, id, chinese, math, avg);System.out.println();sc.close();}}运行效果示例学生成绩姓名 学号 语文 数学 平均分张三 1001 92.5 88.0 90.25三、易错点总结原生System.in不推荐直接使用处理中文、多类型数据极其麻烦优先Scanner封装Scanner换行符陷阱数字读取后换行残留问题补充一次nextLine()清空缓冲printf小数精度默认保留6位通过%.Nf手动控制保留N位小数标准流关闭问题System.in/out为全局JVM资源开发测试无需手动关闭Scanner生产环境可按需关闭System.err作用异常信息用err输出和普通out打印区分方便日志排查。四、课后拓展思考对比原生System.in.read()和Scanner录入的优劣printf中%d和%5d、%-5d排版区别是什么如果输入中文姓名使用next()和nextLine()分别会出现什么问题文末小贴士标准输入输出流是整个Java IO章节的敲门砖后续学习文件字节流、字符流时PrintWriter、BufferedReader的设计思路和标准流完全相通吃透能大幅降低后续IO学习难度。
Java标准IO流全解｜标准输入、Scanner封装、格式化输出实战案例
前言在Java输入输出处理体系中8.3小节标准输入输出流是入门最常用的IO模块程序和控制台的交互全部依托Java预设的全局标准流实现。我们日常写测试代码、接收键盘录入、打印运算结果都离不开System.in标准输入、System.out标准输出。很多新手只会简单用Scanner却分不清底层字节流原理、格式化输出占位符用法本文严格按照课本8.3章节结构拆解标准输入、Scanner封装、标准输出与格式化输出、实战案例四部分条理清晰贴合教材内容。一、什么是Java标准输入输出流JVM启动时会自动初始化三个静态标准流对象属于全局唯一资源无需手动创建、关闭System.in标准输入流数据源为键盘底层是InputStream字节输入流System.out标准输出流输出目标为控制台底层是PrintStream打印流System.err标准错误输出流专门打印异常错误信息红色字体区分普通输出8.3.1 标准输入底层原生System.in使用System.in是原生字节输入流直接读取键盘输入的字节数据原生API使用繁琐仅适合底层理解import java.io.IOException;public class RawSystemInDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {System.out.print(请输入单个字符);// 读取一个字节int ch System.in.read();System.out.println(你输入的字符 (char) ch);}}缺点只能读取字节处理中文极易乱码无法直接读取整数、浮点数、字符串需要手动转换一次只读单个字节无法接收完整一行输入因此实际开发中几乎不会直接使用原生System.in而是借助工具类封装也就是下面的Scanner。8.3.2 Scanner类封装标准输入流Scanner是java.util包下的工具类专门封装System.in标准输入流简化各类数据类型的键盘录入支持读取字符串、数字、布尔值、整行文本。1. Scanner基础语法// 绑定标准输入流System.inScanner sc new Scanner(System.in);2. 常用录入方法方法作用nextInt()读取整数intnextDouble()读取小数doublenextBoolean()读取布尔值true/falsenext()读取空格分隔的单个字符串nextLine()读取完整一行包含空格3. 基础录入示例import java.util.Scanner;public class ScannerInputDemo {public static void main(String[] args) {Scanner sc new Scanner(System.in);System.out.print(请输入姓名);String name sc.nextLine();System.out.print(请输入年龄);int age sc.nextInt();System.out.print(请输入身高);double height sc.nextDouble();System.out.println(个人信息);System.out.println(姓名 name);System.out.println(年龄 age);System.out.println(身高 height);// 释放输入流资源sc.close();}}注意坑点先使用nextInt()/nextDouble()再调用nextLine()时回车换行符会被残留读取导致空输入解决方案读取数字后额外调用一次sc.nextLine()吸收换行。8.3.3 标准输出和格式化输出1. 基础输出方法System.outSystem.out是PrintStream打印流三个核心输出方法print(内容)输出后不换行println(内容)输出后自动换行printf(格式字符串, 参数)格式化输出支持占位符2. printf格式化占位符核心重点占位符适配数据类型含义%d整数(byte/short/int/long)十进制整数%f浮点float/double小数默认保留6位小数%s字符串String文本字符串%cchar字符单个字符%bboolean布尔true/false%n无参数自动换行跨平台兼容格式化修饰符拓展%5d占5个字符宽度右对齐%.2f小数保留2位%-5d左对齐占5字符宽度8.3.4 实用案例8.1数据的格式化输出贴合课本案例实现学生成绩格式化打印对齐排版、控制小数精度import java.util.Scanner;/*** 案例8.1 数据格式化输出学生成绩表打印*/public class FormatPrintCase {public static void main(String[] args) {Scanner sc new Scanner(System.in);// 录入学生信息System.out.print(请输入学生姓名);String name sc.nextLine();System.out.print(请输入学号);int id sc.nextInt();System.out.print(请输入语文成绩);double chinese sc.nextDouble();System.out.print(请输入数学成绩);double math sc.nextDouble();double avg (chinese math) / 2;// 格式化表格输出System.out.println(学生成绩);System.out.printf(%-10s %-8s %-8s %-8s %-8s%n, 姓名, 学号, 语文, 数学, 平均分);System.out.printf(%-10s %-8d %-8.1f %-8.1f %-8.2f%n, name, id, chinese, math, avg);System.out.println();sc.close();}}运行效果示例学生成绩姓名 学号 语文 数学 平均分张三 1001 92.5 88.0 90.25三、易错点总结原生System.in不推荐直接使用处理中文、多类型数据极其麻烦优先Scanner封装Scanner换行符陷阱数字读取后换行残留问题补充一次nextLine()清空缓冲printf小数精度默认保留6位通过%.Nf手动控制保留N位小数标准流关闭问题System.in/out为全局JVM资源开发测试无需手动关闭Scanner生产环境可按需关闭System.err作用异常信息用err输出和普通out打印区分方便日志排查。四、课后拓展思考对比原生System.in.read()和Scanner录入的优劣printf中%d和%5d、%-5d排版区别是什么如果输入中文姓名使用next()和nextLine()分别会出现什么问题文末小贴士标准输入输出流是整个Java IO章节的敲门砖后续学习文件字节流、字符流时PrintWriter、BufferedReader的设计思路和标准流完全相通吃透能大幅降低后续IO学习难度。
