Java输入与输出语句详细解析

前言

我们在前面的文章中，学习了如何创建Java文件，也学习了Java里的标识符、运算符、进制等内容。有些同学觉得还不够过瘾，给壹哥发来了好多私信，期待我能够把进度更新的再快一点。这不，新内容这就给大家安排上了。今天这篇文章，壹哥就给大家详细讲讲Java里的输入和输出语句，看看有哪些小细节需要我们掌握。

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全文大约【3000】字，不说废话，只讲可以让你学到技术、明白原理的纯干货！本文带有丰富案例及配图，让你更好地理解和运用文中的技术概念，并可以给你带来具有足够启迪的思考......

Java中其实有三个标准的“流”，他们被统称为standard streams：

标准输入：基于流的输入(stdin)，Java中对应的API是System.in；

标准输出：基于流的输出(stdout)，Java中对应的API是System.out；

标准错误：基于流的错误输出(stderr)，Java中对应的API是System.err；

这三者之间的关系是，我们在命令行中输入各种指令，转到stdin的环境中运行处理，并在控制台中将处理好的结果，利用stdout和stderr进行输出显示为文本，还可以将结果重定向到对应的磁盘文件等。接下来壹哥就给大家详细地讲讲输入和输出。

一、输出语句

我们在前面的文章和案例中，其实早就知道Java是如何实现输出功能的了。没错，就是利用System.out.println()语句来实现的！接下来壹哥就给大家详细解读一下这个语句的作用及其含义。

1. System

我们先来看看System是个什么东东。

System是Java自带的一个类，它代表着系统类。该类位于java.lang包中，很多有用的系统级别的属性、控制方法都在该类里面。

System类的构造方法是private(私有)修饰的，所以我们无法直接创建该类的对象，即无法实例化该类。关于这些对象的实例化，壹哥在后面讲解面向对象时会再详细讲解，大家先不要着急哦。System内部的成员变量和成员方法都是static的，我们可以很方便的直接进行调用。在System类里面，给我们提供了如下几个核心功能：

●标准输入输出：如out、in、err；

●外部定义的属性和环境变量的访问：如getenv()、setenv()、getProperties()和setProperties()；

●加载文件和类库的方法：如load()和loadLibrary()；

●快速拷贝数组的方法：arraycopy()；

●jvm操作：如gc()、runFinalization()、exit()；

●获取时间方法：如System.nanoTime 和 System.currentTimeMillis。

2. out与err

out表示一种“标准”的输出流，它是System类中的静态成员，可以直接被我们调用，且这个成员变量是java.io.PrintStream类的引用。

另外还有一个与out功能类似的输出流err。err表示“标准”的错误输出流，此流可以打开并准备接受输出的数据。一般err流用于显示错误消息，或者用于显示需要引起用户特别注意的信息，在控制台中会显示红色的文字。

其实out和err的用法完全一样，功能也基本相同。out和err的唯一区别就是，out往往是带缓存功能的，而err没有缓存功能(默认设置，可以更改)。

3. print和println

print()和println()都是java.io.PrintStream类里的方法，它们的作用都是向控制台输出信息。两者的基本作用完全一样，只是print()方法不会产生换行，println()会产生换行，因为println是print line的缩写，表示输出并换行。

通过以上这3个API(应用程序接口)的讲解，我们可以总结出一个基本的规则：在Java中，被static关键字修饰的成员变量，可以直接通过"类名.成员名"的形式来引用，不用创建类的实例对象。所以我们可以直接调用System类里的静态成员out，即System.out。又因为System.out是java.io.PrintStream类的实例引用，所以又可以通过 System.out.println(); 的形式来调用。

以上这段话，如果你看着有点懵逼，请不用纠结。这属于面向对象的知识，我们暂时还没学到，在后面面向对象的章节中，壹哥会详细讲解！

4. 基本案例

以下是关于标准输出的代码案例，大家对着练习一下即可，很简单的哦。

public class Demo01 {

	public static void main(String[] args) {
		//输出语句
		//不换行输出
		System.out.print("Hello");
		System.out.print(" World");

		//换行输出
		System.out.println("你好");
		System.out.println("一一哥");

		//标准的错误输出，控制台会用红色文字显示
		System.err.append("标准的错误输出，哈哈哈");
	}

}

运行效果如下图所示：

5. 格式化输出

5.1 概念

有时候，计算机默认输出的数据格式，并不一定能够满足我们的阅读需求，比如有的人想要保留小数点后两位，也有的人想要保留小数点后四位，大家的需求是个性化的，那么Java能不能针对特殊的需求，进行一些个性化的输出呢？这是可以实现的！这就需要用到格式化输出了！

利用格式化输出功能，可以把数据显示成我们期望的格式。我们可以使用System.out.printf()语句，并结合%与?这两个占位符来实现，printf()方法可以把后面的参数格式化成指定的格式。

5.2 占位符

Java为了实现格式化功能，给我们提供了多种占位符，可以把各种数据类型“格式化”成指定的字符串。常用的占位符有如下这些：

这里我们要注意，在输出语句中，%表示占位符。如果连续使用两个%%，应该传入两个对应的数字，否则会把后面的%字符给原文输出。

如果我们想了解更详细的格式化参数，可以参考JDK文档：java.util.Formatter

5.3 案例

下面是壹哥设计的与本小节对应的代码案例，大家可以对照练习。

public class Demo01 {

	public static void main(String[] args) {
		//格式化输出

		//默认输出格式
		//double d = 88800000;
        //System.out.println(d); // 8.88E7

        double d = 3.1415926;
        System.out.printf("%.2f\n", d); // 保留2位小数3.14
        System.out.printf("%.4f\n", d); // 保留4位小数3.1416

        //占位符与格式化
        int n = 123456789;
        //%08x,输出16进制数据，如果不足8位，用0补齐
        System.out.printf("n=%d, hex=%08x", n, n); // 注意，两个%占位符应该传入两个数字
	}

}

二、输入语句

1. 输入简介

壹哥在前面给大家讲过，Java中给咱们提供了有三个标准的“流”，他们被统称为standard streams。除了负责输出的流之外，还有一个负责输入的标准流，Java中对应的API是System.in。

与标准输出相比，标准输入则复杂的多。尤其是直接使用System.in时，虽然可以读取到用户的输入，但该方式特别的复杂，对咱们初学者来说很不友好。所以为了更方便地实现输入功能，壹哥给大家介绍一个更简单的Scanner类。

2. Scanner类

2.1 Scanner简介

Scanner类是Java 5中开始提供的，负责解析基本类型和字符串的简单文本扫描器。通过Scanner类，我们可以获取用户在控制台里的输入数据。Scanner类里常用API方法有如下几个：

nextInt()：获取输入的整数；

nextDouble()：获取输入的双精度浮点数；

nextLine()：获取输入的字符串，包括单词里的空格和除回车以外的所有字符；

next()：获取输入的字符串，只从有效字符计算。在有效字符之前遇到的空格键、Tab键、换行符或Enter键等结束符，next()方法会自动将其去掉。只有在输入有效字符之后，next()方法才会将其后面输入的空格键、Tab键或Enter键等都视为分隔符或结束符，并以空格结束。

2.2 使用步骤

我们要想使用Scanner，需要遵循以下步骤：

1导入Scanner类；

2创建Scanner对象；

3使用Scanner对象扫描输入的内容。

接下来壹哥就给大家设计一个案例，讲解Scanner的具体使用。

3. 案例

本案例对初学者来说，具有一定的挑战性，大家要集中精力哦。

//1.import导包：导入Scanner类
import java.util.Scanner;

public class Demo03 {

	public static void main(String[] args) {
		//输入语句
		//2.创建一个从键盘录入的Scanner扫描对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        //3.使用Scanner对象,扫描输入的内容(整数、小数、字符串、布尔)
        //在控制台或命令行输入数字，并点击回车键结束
        System.out.println("请输入一个数字");
        int num = sc.nextInt();
        System.out.println("你输入的数字为："+num);

        System.out.println("请输入一个小数");
        double num2 = sc.nextDouble();
        System.out.println("你输入的数字为："+num2);

        System.out.println("请输入一个字符串");
        String str = sc.next();
        System.out.println("你输入的字符串为："+str);
	}

}

本案例效果如下：

------------------------------正片已结束，来根事后烟----------------------------

三、结语

至此，壹哥就把Java里的输入和输出语句给大家讲解完毕了，本节内容比较简单，大家把案例对照着练习一下吧。下一篇文章中，壹哥会给大家讲解分支语句里的if语句。

四、今日作业

第一题

定义一个四位整数，分别输出其个位、十位和百位、千位。

第二题

从键盘输入三角形的底和高等三边数据，并输出三角形的面积。