Java中如何使用Scanner函数实现用户输入的数据读取和解析？
Scanner是Java中常用的类，可以实现控制台输入的数据读取和解析。通过使用Scanner类，Java程序可以读取用户从键盘或其他设备输入的数据，并将这些数据解析为Java程序可以使用的各种数据类型。在本文中，我们将详细介绍Java如何使用Scanner函数实现用户输入的数据读取和解析。
一、Scanner类的基本结构
Scanner类属于java.util包，因此在Java程序中使用Scanner函数时，需要使用“import java.util.Scanner;”语句导入Scanner类。Scanner类的基本结构如下：
public final class Scanner extends Object implements Iterator<String>, Closeable
上述代码给出了Scanner类的基本结构。Scanner类是一个final类，意味着它不能被继承。这个类实现了Iterator<String>和Closeable接口，并继承了Object类，因此Scanner对象可以用来迭代String类型的元素，以及可以被关闭。这里需要注意，Scanner类的实例对象通常不是由new关键字创建的，而是从现有的流中创建的。
二、Scanner函数的基本用法
在Java中使用Scanner类实现用户输入的数据读取和解析很简单。下面我们来看一下Scanner函数的具体使用方法。
1、创建Scanner对象
在使用Scanner函数时，需要先创建一个Scanner对象，通常使用下面的语句创建：
Scanner in = new Scanner(System.in);
上述代码使用System.in作为输入流来创建一个Scanner对象。
2、读取用户输入的数据
使用Scanner对象的不同方法可以从输入流中读取不同类型的数据。主要方法有：
next() - 读取输入流中的下一个单词（以空格作为分界符）。
nextInt() - 读取输入流中的下一个整数值。
nextDouble() - 读取输入流中的下一个浮点数值。
nextLine() - 读取输入流中的下一行字符。
假设我们需要读取用户输入的一个整数，可以使用以下代码：
int num = in.nextInt();
3、解析用户输入的数据
使用Scanner对象读取用户输入的数据后，需要解析这些数据并将其转换为Java程序可以使用的数据类型。下面是一个简单的例子，从键盘读取两个数并计算它们之和：
import java.util.Scanner;
public class InputDemo{
public static void main(String[ ] agrs){
Scanner in = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入 个数字：");
int x = in.nextInt();
System.out.print("请输入第二个数字：");
int y = in.nextInt();
int sum = x + y;
System.out.println("它们的和是：" + sum);
}
}
当用户输入 个数字后，程序会提示用户输入第二个数字，再计算它们的和并输出结果。
三、避免Scanner函数的异常
使用Scanner函数时，可能会出现各种异常，如NoSuchElementException、IllegalStateException、InputMisMatchException等。其中，最常见的错误是NoSuchElementException，通常是由于读取输入流时没有读取到正确的数据类型而导致的。比如上面的例子中，如果用户输入的是字符串，而不是数字，那么程序在执行nextInt()时就会出现NoSuchElementException异常。
为了避免Scanner函数的异常，可以在读取数据之前使用hasNext()方法来检查输入流是否有下一个值，并使用try-catch块来捕获异常。比如，下面的代码可以避免上述例子中可能出现的异常情况：
Scanner in = new Scanner(System.in);
try{
System.out.print("请输入 个数字：");
while(!in.hasNextInt()){
System.out.print("输入有误，请重新输入：");
in.next();
}
int x = in.nextInt();
System.out.print("请输入第二个数字：");
while(!in.hasNextInt()){
System.out.print("输入有误，请重新输入：");
in.next();
}
int y = in.nextInt();
int sum = x + y;
System.out.println("它们的和是：" + sum);
}catch(Exception e){
System.out.println("输入异常：" + e.getMessage());
}
在上面的代码中，我们使用hasNextInt()方法检查输入流中是否有下一个整数，如果没有就再次提示用户输入，直到读取到正确的输入数据。使用try-catch块可以捕获用户输入错误时可能出现的异常，并输出错误信息。
四、改善Scanner函数的输入体验
在某些情况下，我们不仅要避免Scanner函数的异常，还需要改善用户的输入体验。这里我们介绍两种方法：
1、设置超时时间
当用户不再输入字符时，使用Scanner函数的next()方法会一直等待用户输入数据。可以使用useDelimiter()方法设置超时时间来避免这种情况。例如：
Scanner in = new Scanner(System.in);
in.useDelimiter("
");
in.hasNext();
String str = in.next(5000); //等待时间为5秒
使用next(5000)方法可以在超时时间（5秒）内等待用户输入，如果等待时间超过5秒，就抛出InterruptedException异常。
2、使用JLine库
JLine是一个开源库，可以提高用户在控制台中输入的体验。JLine库提供了多种特性，如行编辑、历史记录和代码补全功能等。可以通过以下方式在Java中使用JLine库：
import jline.console.ConsoleReader;
import java.io.IOException;
public class JLineDemo{
public static void main(String[ ] agrs){
ConsoleReader console = null;
try{
console = new ConsoleReader();
String input = console.readLine("请输入你的名字: ");
System.out.println("Hello, " + input);
}catch(IOException e){
System.out.println("输入错误：" + e.getMessage());
}finally{
if(console != null){
console.close();
}
}
}
}
在上面的代码中，我们使用ConsoleReader对象读取用户的输入，并使用readLine()方法设置输入提示信息。通过引入JLine库，可以大大改善用户的输入体验。
五、总结
Scanner函数是Java中实现用户输入的数据读取和解析的常用方法，在Java程序中使用Scanner函数可以轻松地读取、解析和处理用户从键盘或其他设备输入的数据。在使用Scanner函数时，需要注意异常处理和代码优化，为用户提供更好的输入体验。