Scanner 类与输入流的关系

# 1. **引言**

1.1 为什么我们需要 Scanner 类和输入流？

- 在编程中，经常需要从用户或外部文件中获取输入数据，而 Scanner 类和输入流是处理这些输入数据的重要工具。
- Scanner 类提供了方便的方法来解析各种类型的输入数据，而输入流则负责从不同来源读取这些数据。
- 使用 Scanner 类和输入流可以简化数据处理过程，提高代码的可读性和灵活性。
- 本章将介绍 Scanner 类和输入流的基本概念，以及它们在数据处理中的重要性和应用场景。

2. **Scanner 类的概述**

- Scanner 类是 Java 中的一个工具类，用于从不同来源读取输入数据并解析成各种类型。
- Scanner 类提供了一系列方法来读取不同类型的数据，如整数、浮点数、字符串等。
- 利用 Scanner 类可以轻松地处理用户输入、文件读取等各种场景，是 Java 中常用的输入工具之一。

3. **输入流的概念**

- 输入流是 Java 中用于从数据源读取数据的抽象类之一。
- 在输入流中，数据源可以是文件、网络连接、标准输入流等不同类型的数据来源。
- 输入流主要用于读取数据，与输出流相对，输入流负责数据的读取操作。

4. **Scanner 类如何与输入流结合使用**

- Scanner 类可以与输入流结合使用，实现对不同数据源的高效读取和解析。
- 结合标准输入流 System.in，Scanner 类可以读取用户在控制台输入的数据。
- 使用 Scanner 类读取文件输入流时，可以通过创建文件输入流，再将其传入 Scanner 类的构造函数来实现读取文件数据的功能。

# 2. **Scanner 类的概述**

- 2.1 Scanner 类的作用是什么？
- Scanner 类是 Java 中的一个工具类，用于简化文本扫描与解析，常用于读取用户的输入数据或文件数据。
- 2.2 Scanner 类的基本功能介绍
- Scanner 类提供了多种方法来读取不同类型的数据，如 nextInt() 读取整数，nextLine() 读取一行文本等。
- 通过 Scanner 类可以实现对输入数据的有效解析，提高数据处理的效率。

import java.util.Scanner;

public class ScannerExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入一个整数：");
        int num = scanner.nextInt();
        System.out.println("您输入的整数是：" + num);
        scanner.close();
    }
}

**代码总结**：
- 上面的代码演示了如何使用 Scanner 类读取用户输入的整数，并输出到控制台。
- 通过 Scanner 类的 nextInt() 方法可以读取用户输入的整数。
- 使用 Scanner 类前需要先创建 Scanner 对象，并传入要读取的输入流。

**结果说明**：
- 运行代码后，程序会提示用户输入一个整数，用户输入后程序会将该整数打印到控制台。

# 3. **输入流的概念**

输入流是用来从数据源（如文件、网络连接、键盘输入等）读取数据的流。在程序中，输入流通常用来接收外部输入，并将其转换成可处理的数据格式。

#### 3.1 什么是输入流？

输入流是 Java I/O 中的一种流，用于从数据源中读取数据。在 Java 中，输入流是以字节流（InputStream）或字符流（Reader）的形式存在的。

#### 3.2 输入流与输出流的区别

输入流主要用于从外部数据源读取数据，而输出流则用来向外部数据源写入数据。输入流和输出流之间的主要区别在于它们的功能方向。输入流是单向的，只能从外部读取数据到程序中；输出流则是单向的，只能从程序中将数据写入外部。

下面我们通过一个简单的 Java 示例来演示输入流的使用：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class InputStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            FileInputStream inputStream = new FileInputStream("example.txt");
            int data;
            while ((data = inputStream.read()) != -1) {
                System.out.print((char) data);
            }
            inputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("An error occurred.");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

- 代码说明：上面的代码使用 FileInputStream 类从名为 "example.txt" 的文件中读取数据，并将其以字符形式打印在控制台上。
- 代码总结：通过使用输入流 FileInputStream，我们可以轻松地从文件中读取数据，实现数据的输入操作。

- 结果说明：当运行以上代码时，程序将读取 "example.txt" 文件中的内容，并将其以字符形式显示在控制台上。

接下来，我们通过 mermaid 格式的流程图展示输入流的工作原理：