Java SE 高级开发之Java IO 之 System类对IO的支持/两种输入流（BufferedReader/Scanner）

在前面的文章中了解到PrintStream与PrintWriter后，我们发现里面的方法名都很熟悉。例如：print()、println()。

Java SE 高级开发之Java IO 之 打印流 （PrintStream / PrintWriter）
https://blog.csdn.net/guijun6/article/details/80397322

实际上我们一直在使用的系统输出就是利用了IO流的模式完成。在System类中定义了三个操作的常量。

 标准输出（显示器) : public final static PrintStream out
 错误输出 : public final static PrintStream err
 标准输入(键盘):public final static InputStream in

直在使用的System.out.println()属于IO的操作范畴

系统输出
系统输出一共有两个常量:out、err,并且这两个常量表示的都是PrintStream类的对象。

out输出的是希望用户能看到的内容
err输出的是不希望用户看到的内容

这两种输出在实际的开发之中都没用了，取而代之的是”日志”。

由于System.out是PrintStream的实例化对象，而PrintStream又是OutputStream的子类，所以可以直接使用System.out直接为OutputStream实例化，这个时候的OutputStream输出的位置将变为屏幕。
例：使用System.out为OutputStream实例化

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        OutputStream outputStream  = System.out;
        try {
            outputStream.write("hello java".getBytes());
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

系统输入：in
System.in对应的类型是InputStream，而这种输入流指的是由用户通过键盘进行输入(用户输入)。java本身并没有直接的用户输入处理，如果要想实现这种操作，必须使用java.io的模式来完成。
例：利用InputStream实现数据输入

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        InputStream inputStream = System.in;
        byte[] data = new byte[1024];
        int temp = 0;
        System.out.println("请输入信息");
        try {
            temp = inputStream.read(data);
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("输出内容：" + new String(data, 0 , temp));

    }
}

现在发现当用户输入数据的时候程序需要暂停执行，也就是程序进入了阻塞状态。直到用户输入完成(按下回车)，程序才能继续向下执行。

以上的程序本身有一个致命的问题，核心点在于:开辟的字节数组长度固定，如果现在输入的长度超过了字节数组长度，那么只能够接收部分数据。这个时候是由于一次读取不完所造成的问题，所以此时最好的做法是引入内存操作流来进行控制，这些数据先保存在内存流中而后一次取出。

例：引入内存流

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        InputStream inputStream = System.in;
        ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] data = new byte[10];
        System.out.println("请输入信息：");
        int temp = 0;
        try {
            while((temp = inputStream.read(data)) != -1) {
                byteArrayOutputStream .write(data, 0, temp);        //保存数据到内存输出流中
                if(temp < data.length) {                            //这里需要用户判断是否输入结束
                    break;
                }
            }
            inputStream.close();
            byteArrayOutputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        //将内存流里存放的内容打印出来
        System.out.println("输出内容：" + new String(byteArrayOutputStream.toByteArray()));
    }
}

现在虽然实现了键盘输入数据的功能，但是整体的实现逻辑过于混乱了，即java提供的System.in并不好用,还要结合内存流来完成，复杂度很高。
如果要想在IO中进行中文的处理，最好的做法是将所有输入的数据保存在一起再处理，这样才可以保证不出现乱码。

再为大家介绍两种输入流

BufferedReader类
BufferedReader类属于一个缓冲的输入流，而且是一个字符流的操作对象。在java中对于缓冲流也分为两类：字节缓冲流(BufferedInputStream)、字符缓冲流(BufferedReader)。

之所以选择BufferedReader类操作是因为在此类中提供有如下方法（读取一行数据）:

String readLine() throws IOException

这个方法可以直接读取一行数据(以回车为换行符)
但是这个时候有一个非常重要的问题要解决，来看BufferedReader类的定义与构造方法:

public class BufferedReader extends Reader
public BufferedReader(Reader in)

而System.in是InputStream类的子类，这个时候与Reader没有关系，要建立起联系就要用到InputStreamReader类。如下：

例：利用BufferRreader实现键盘输入

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        System.out.println("请输入信息：");
        String string = null;
        try {
            string = bufferedReader.readLine();//默认输入换行结束
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("输入信息：" + string);
    }
}

以上操作形式是java10多年前输入的标准格式，但是时过境迁，这个类也淹没在历史的潮流之中，被JDK1.5提供的java.util.Scanner类所取代。

使用以上形式实现的键盘输入还有一个最大特点，由于接收的数据类型为String，可以使用String类的各种操作进行数据处理并且可以变为各种常见数据类型。

java.util.Scanner类
打印流解决的是OutputStream类的缺陷，BufferedReader解决的是InputStream类的缺陷。而Scanner解决的是BufferedReader类的缺陷(替换了BufferedReader类)

Scanner是一个专门进行输入流处理的程序类，利用这个类可以方便处理各种数据类型，同时也可以直接结合正则表达式进行各项处理，在这个类中主要关注以下方法:

 判断是否有指定类型数据: public boolean hasNextXxx()
 取得指定类型的数据: public 数据类型 nextXxx()
 定义分隔符:public Scanner useDelimiter(Pattern pattern)
 构造方法:public Scanner(InputStream source)

例：使用Scanner实现数据输入

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入信息：");
        if(scanner.hasNext()) {             //判断有输入内容再进行输出
            System.out.println("输入内容：" + scanner.next());
        }
        scanner.close();
    }
}

使用Scanner还可以接收各种数据类型，并且帮助用户减少转型处理。
例：接收其他类型数据

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入年龄：");
        if(scanner.hasNextInt()) {                  //这里还可以帮我们进行输入数据的类型检查
            System.out.println("输入内容为：" + scanner.nextInt());
        }else {
            System.out.println("输入的内容不是整数");
        }
        scanner.close();
    }
}

最为重要的是，Scanner可以对接收的数据类型使用正则表达式判断
例：利用正则表达式进行判断

public class Test {
    public static void main(String[]args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入生日：");
        if(scanner.hasNext("\\d{4}-\\d{2}-\\d{2}")) {
            System.out.println("输入的生日为：" + scanner.next());
        }else {
            System.out.println("输入的格式非法，不是生日格式");
        }
        scanner.close();
    }
}

使用Scanner本身能够接收的是一个InputStream对象，那么也就意味着可以接收任意输入流，例如:文件输入流 ;Scanner完美的替代了BufferedReader，而且更好的实现了InputStream的操作。

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        Scanner scanner = new Scanner(new FileInputStream(new File("C:"+File.separator+"Users"+File.separator+"贵军"+
                File.separator+"Desktop"+ File.separator+"hello.txt")));
        scanner.useDelimiter(" ");      //自定义分隔符，读取到空格就换行
        while(scanner.hasNext()) {
            System.out.println(scanner.next());
        }
        scanner.close();
    }
}

这是路径下hello.txt中的内容

这是运行结果

总结：以后除了二进制文件拷贝的处理之外，那么只要是针对程序的信息输出都是用打印流(PrintStream、PrintWriter)，信息输出使用Scanner。