Scanner 类的异常处理机制

# 1. 引言

1. **为什么异常处理在 Scanner 类中很重要**
- 异常处理在 Scanner 类中至关重要，因为用户输入是不可控的，可能会导致各种异常情况的发生，如格式不匹配、越界、超时等。
- 如果不进行异常处理，程序可能会因为用户输入不符合预期而崩溃，影响用户体验和系统稳定性。

2. **目的和意义**
- 本章旨在介绍 Scanner 类中的异常处理机制，帮助开发者更好地处理用户输入引发的异常，提高程序的健壮性和稳定性。
- 通过合理的异常处理，可以避免程序崩溃和信息泄露，同时给予用户友好的提示，提升用户体验。

3. **为什么选择 Scanner 类**
- Scanner 类是 Java 中一个常用的工具类，用于获取用户输入。在用户输入环节，可能出现各种异常情况，需要进行有效的处理。
- 通过学习 Scanner 类的异常处理机制，可以更好地理解异常处理的重要性和处理方法，为开发过程提供帮助。

# 2. Scanner 类的异常处理机制

在 Java 编程中，异常处理是至关重要的一部分。当我们使用 Scanner 类来处理用户输入时，异常处理尤为重要，因为用户输入是不可控的，会导致各种异常情况的发生。下面我们将深入探讨 Scanner 类的异常处理机制。

### Java 中的异常处理概述

在 Java 中，异常分为可检查异常（Checked Exceptions）和运行时异常（Unchecked Exceptions）。可检查异常是指在编译时由编译器检查的异常，必须由程序员明确捕获或声明；而运行时异常是指在运行时可能发生的异常，程序员可以选择捕获或不捕获。

以下是 Java 中异常处理机制的基本语法：

try {
    // 可能会抛出异常的代码块
} catch (ExceptionType1 e1) {
    // 捕获 ExceptionType1 异常的处理逻辑
} catch (ExceptionType2 e2) {
    // 捕获 ExceptionType2 异常的处理逻辑
} finally {
    // 不管是否发生异常都会执行的代码块
}

### Scanner 类中常见的异常

在使用 Scanner 类时，常见的异常包括：

1. InputMismatchException：输入不匹配异常，通常在输入的数据类型和预期的数据类型不一致时抛出。
2. NoSuchElementException：在没有更多的元素可读时抛出。
3. IllegalStateException：在调用 Scanner 方法的前提条件不满足时抛出。

### 异常处理的基本方法

为了有效处理 Scanner 类中可能出现的异常，我们可以采用以下基本方法：

- 使用 `try/catch` 块捕获异常，并在 `catch` 块中处理异常逻辑。
- 在 `finally` 块中释放资源，确保资源得到及时释放。
- 使用合适的异常类型来捕获特定的异常，以便更精确地处理。

下面将通过具体的案例来演示如何处理 Scanner 类中可能出现的异常情况。

# 3. 处理输入异常

在使用 Scanner 类进行输入操作时，经常会遇到输入不匹配、输入越界或输入超时等异常情况。了解如何处理这些输入异常是很重要的，下面将详细介绍在 Scanner 类中如何处理输入异常。

### 输入不匹配异常处理

当用户输入的数据类型与期望的数据类型不匹配时，就会发生输入不匹配异常。这种异常可以通过使用 `hasNextXXX()` 和 `nextXXX()` 方法来检查和获取输入，再结合异常处理来解决。

下面是一个示例代码来演示输入不匹配异常处理：

import java.util.Scanner;

public class InputMismatchExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        try {
            System.out.print("请输入一个整数：");
            int num = scanner.nextInt();
            System.out.println("输入的整数为：" + num);
        } catch (java.util.InputMismatchException e) {
            System.out.println("输入的不是整数！");
            scanner.nextLine(); // 清除错误输入
        }

        scanner.close();
    }
}

在这个示例中，当用户输入一个非整数时，会捕获 `InputMismatchException` 异常并输出错误信息，并通过 `scanner.nextLine()` 来清除错误输入以避免死循环。

### 输入越界异常处理

输入越界异常发生在用户输入的值超出了程序所能处理的范围时。为了避免这种异常，可以在获取用户输入前先进行范围检查。

下面代码展示了输入越界异常处理的示例：

import java.util.Scanner;

public class InputBoundExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        try {
            System.out.print("请输入一个小于100的整数：");
            int num = scanner.nextInt();
            if (num >= 100) {
                throw new IllegalArgumentException("输入值超出范围！");
            }
            System.out.println("输入的整数为：" + num);
        } catch (java.util.InputMismatchException e) {
            System.out.println("输入的不是整数！");
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }

        scanner.close();
    }
}

在这个示例中，用户输入的整数如果大于等于100，则会抛出异常并提示用户输入值超出范围。

### 输入超时异常处理

输入