JavaScanner校验与try-catch使用教程

欢迎各位小伙伴来到golang学习网，相聚于此都是缘哈哈哈！今天我给大家带来《Java Scanner校验与try-catch应用详解》，这篇文章主要讲到等等知识，如果你对文章相关的知识非常感兴趣或者正在自学，都可以关注我，我会持续更新相关文章！当然，有什么建议也欢迎在评论留言提出！一起学习！

理解Scanner.nextInt()与InputMismatchException

在Java开发中，java.util.Scanner是获取用户输入常用的工具。当我们期望用户输入一个整数时，通常会使用nextInt()方法。然而，如果用户不小心输入了非数字字符（例如字母、符号或包含空格的字符串），程序并不会像预期那样执行错误处理分支，而是会立即抛出InputMismatchException，导致程序异常终止。

问题根源：Scanner.nextInt()方法在尝试将输入流中的下一个令牌解析为整数时，如果该令牌不符合整数的格式，它会立即抛出InputMismatchException。这意味着，异常发生在nextInt()调用时，而不是之后。因此，像if (!sc.hasNextInt())这样的条件判断，如果放在int choice = sc.nextInt();之后，将永远无法被执行到，因为程序在此之前就已经崩溃了。hasNextInt()方法虽然可以预先检查下一个令牌是否为整数，但它并不会改变nextInt()在遇到不匹配类型时抛出异常的行为。为了实现健壮的输入处理，我们需要一种机制来“捕获”并处理这种运行时异常。

解决方案：利用try-catch块进行异常处理

Java的try-catch语句是处理运行时异常的标准机制。通过将可能抛出异常的代码放入try块中，我们可以使用catch块来捕获并处理特定的异常类型，从而防止程序崩溃。

核心思路：

1. 将sc.nextInt()调用放入try块中。
2. 使用catch (InputMismatchException e)来捕获当用户输入非整数时抛出的InputMismatchException。
3. 在catch块中，执行错误提示，并至关重要地调用sc.next()或sc.nextLine()来清除Scanner缓冲区中导致异常的无效输入。如果不清除，下一次尝试读取输入时，Scanner仍然会看到相同的无效令牌，导致无限循环的异常。
4. 根据需要，可以递归调用输入函数或使用循环来重新提示用户输入。

示例代码

下面是针对上述问题场景，使用try-catch块改进后的getSelection()方法：

import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;

public class Small_Programming_Assignment {

    // 声明Scanner为静态成员，以便在多个方法中共享，并确保只创建一次
    private static Scanner sc = new Scanner(System.in);

    public static void main(String[] args) {
        getSelection();
        // substringProblem() 和 pointsProblem() 应该在 getSelection() 中根据用户选择调用
        // 或者在 getSelection() 返回选择后在 main 中处理
        // 为简化，这里保持原结构，但推荐在 getSelection() 中完成全部选择处理
    }

    public static void getSelection() {
        int choice = 0; // 初始化选择变量
        boolean validInput = false; // 标记是否获得了有效输入

        while (!validInput) { // 循环直到获得有效输入
            System.out.println("\nWelcome to the Word Games program menu.");
            System.out.println("Select from one of the following options.");
            System.out.println("1. Substring problem.");
            System.out.println("2. Points problem.");
            System.out.println("3. Exit.");
            System.out.print("Enter your selection: "); // 使用 print 而不是 println 保持光标在同一行

            try {
                choice = sc.nextInt(); // 尝试读取整数
                validInput = true; // 如果成功读取，则标记为有效输入
            } catch (InputMismatchException e) {
                System.out.println("Invalid input. Please enter a number (1-3).");
                sc.next(); // 清除Scanner缓冲区中的无效令牌，防止无限循环
            }
        }

        // 处理有效选择
        if (choice == 1) {
            substringProblem();
        } else if (choice == 2) {
            pointsProblem();
        } else if (choice == 3) {
            System.out.println("Goodbye!");
            sc.close(); // 关闭Scanner，释放资源
            System.exit(0);
        } else {
            System.out.println("Invalid option. Please choose between 1 and 3.");
            getSelection(); // 递归调用，让用户重新选择
        }
    }

    public static void substringProblem() {
        System.out.println("\n--- Substring Problem ---");
        // 这里可以添加子字符串问题的逻辑
        getSelection(); // 完成后返回主菜单
    }

    public static void pointsProblem() {
        System.out.println("\n--- Points Problem ---");
        // 这里可以添加积分问题的逻辑
        getSelection(); // 完成后返回主菜单
    }
}

代码解析

1. private static Scanner sc = new Scanner(System.in);: 将Scanner声明为静态成员变量，并在类加载时初始化一次。这比在每次调用getSelection()时都创建新的Scanner实例更高效，也避免了资源泄漏问题。
2. while (!validInput): 引入一个while循环，确保只有在用户提供了有效整数输入后，程序才会继续执行。这比递归调用getSelection()在处理无效输入时更健壮，可以避免深层递归导致的栈溢出风险。
3. try { choice = sc.nextInt(); validInput = true; }: 这是关键的异常处理块。程序尝试在这里读取用户输入的整数。如果成功，validInput被设置为true，循环终止。
4. catch (InputMismatchException e) { System.out.println("Invalid input. Please enter a number (1-3)."); sc.next(); }: 如果nextInt()抛出InputMismatchException，catch块会被执行。
   • System.out.println("Invalid input. Please enter a number (1-3).");：向用户显示友好的错误消息。
   • sc.next();：这是至关重要的一步！它会读取并丢弃Scanner缓冲区中导致InputMismatchException的无效令牌（例如，如果用户输入了"abc"，sc.next()会读取并丢弃"abc"）。如果没有这一步，无效令牌会一直留在缓冲区，导致try块在下一次循环迭代时立即再次抛出相同的异常，形成无限循环。
5. 后续选择逻辑: 在while循环成功获取到有效整数输入后，程序会根据choice的值执行相应的逻辑。
6. sc.close();: 在程序退出前，务必关闭Scanner对象，释放系统资源。这通常在System.exit(0)之前完成。

注意事项与最佳实践

• Scanner的生命周期管理: 确保在程序结束时关闭Scanner实例（sc.close()），以避免资源泄漏。如果Scanner包装了System.in，通常只在整个应用程序生命周期结束时关闭一次。
• 循环而非递归: 在处理连续的无效输入时，使用while循环来反复提示用户输入通常比递归调用函数更安全。递归调用在输入错误次数过多时可能导致栈溢出。上述示例代码已修改为使用while循环来获取有效整数输入，但在处理超出1-3范围的有效整数时，仍使用了递归调用，这在简单菜单中尚可接受，但更复杂的场景应考虑循环。
• 更灵活的输入校验: 对于更复杂的输入需求，可以考虑先使用sc.nextLine()读取整行输入作为字符串，然后使用Integer.parseInt()尝试将其转换为整数。Integer.parseInt()同样会抛出NumberFormatException（它是InputMismatchException的子类），可以类似地用try-catch处理。这种方法的好处是，sc.nextLine()会读取整个行，不会留下部分输入在缓冲区中。
• 用户体验: 提供清晰、具体的错误消息，指导用户如何正确输入。

总结

通过本文的探讨，我们深入理解了Java Scanner.nextInt()在处理非整数输入时的行为，以及InputMismatchException的产生机制。掌握try-catch块结合sc.next()（或sc.nextLine()）来捕获并清除无效输入，是编写健壮、用户友好Java程序不可或缺的技能。在实际开发中，始终优先考虑输入校验和异常处理，以确保程序的稳定性和可靠性。

今天关于《JavaScanner校验与try-catch使用教程》的内容就介绍到这里了，是不是学起来一目了然！想要了解更多关于的内容请关注golang学习网公众号！