本文旨在解释在Java程序中，当方法需要接收多个输入时，如何通过`Scanner`类实现数据的读取和传递。我们将通过一个简单的成绩计算示例，深入理解`Scanner`的工作原理，以及如何在方法中有效地处理用户的输入。
在Java编程中，从控制台获取用户输入是常见的需求。java.util.Scanner 类提供了一种便捷的方式来实现这一功能。本文将通过一个成绩计算的例子，详细讲解如何使用 Scanner 类在方法中接收多个输入，并深入理解其工作原理。
Scanner 类的工作原理
Scanner 类用于读取来自各种输入源的数据，包括键盘输入（System.in）、文件等。它将输入分解为 tokens (默认情况下使用空格分隔)，并提供各种方法来读取不同类型的数据，例如 nextInt()、nextDouble()、nextLine() 等。
在示例代码中，Scanner sc = new Scanner(System.in); 创建了一个 Scanner 对象，它从标准输入流 System.in 读取数据，也就是从键盘读取用户的输入。
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示例代码分析
让我们回顾一下提供的示例代码：
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
double avg;
String[] name = new String[10]; //craeting a string array named "name" that has 10
for (int j = 0; j<10; j++)
{
System.out.println("What is the name of the student?");
name[j] = sc.nextLine(); // nextLine because we want the string of the input
System.out.println("What are their test scores?");
avg = calculateAverage(j);
System.out.println("Their average is " + avg + ", that is a " + calculateGrade(avg));
}
}
public static double calculateAverage(int j) {
double [][]gradebook = new double[10][5];
Scanner sc = new Scanner(System.in);
double sum = 0;
for (int v=0; v<5; v++)
{
gradebook[j][v] = sc.nextDouble();
sum = gradebook[j][v] + sum;
}
double avg = sum / 5;
return avg;
}
public static String calculateGrade (double avg)
{
if (avg >= 90 && avg <= 100) {
return "A";
}
else if (avg >= 80) {
return "B";
}
else if (avg >= 70) {
return "C";
}
else if (avg >= 60) {
return "D";
}
else {
return "F";
}
}
}关键在于 calculateAverage 方法中的这段代码：
public static double calculateAverage(int j) {
double [][]gradebook = new double[10][5];
Scanner sc = new Scanner(System.in);
double sum = 0;
for (int v=0; v<5; v++)
{
gradebook[j][v] = sc.nextDouble();
sum = gradebook[j][v] + sum;
}
double avg = sum / 5;
return avg;
}在 calculateAverage 方法内部，也创建了一个 Scanner 对象。当执行到 gradebook[j][v] = sc.nextDouble(); 这行代码时，程序会暂停，等待用户输入一个 double 类型的数值。用户输入后，该数值会被赋值给 gradebook[j][v]，然后循环继续，直到读取了 5 个数值。
重要： 每次调用 sc.nextDouble()，程序都会等待用户输入。这就是为什么用户可以输入多个数字，并且这些输入会被逐步地赋值给 gradebook[j][v]。
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为什么不需要在 main 方法中直接读取输入？
虽然在 main 方法中也创建了一个 Scanner 对象，但 calculateAverage 方法中也创建了自己的 Scanner 对象，并且在这个方法中，程序会直接调用 sc.nextDouble() 来读取输入。因此，用户输入的数值会被直接传递给 calculateAverage 方法中的 gradebook 数组。
可以将 Scanner 理解为一个输入流的管道。当 calculateAverage 方法中的 Scanner 对象调用 nextDouble() 方法时，它会尝试从这个管道中读取数据。如果管道中没有数据，程序就会阻塞，等待用户输入。
代码优化建议
虽然上述代码可以工作，但存在一些可以改进的地方：
避免在循环中重复创建 Scanner 对象： 在 calculateAverage 方法中，每次调用该方法都会创建一个新的 Scanner 对象。这会降低程序的效率。可以将 Scanner 对象作为参数传递给 calculateAverage 方法，或者在 main 方法中创建 Scanner 对象，然后传递给 calculateAverage 方法。
代码可读性： 可以使用更具描述性的变量名，并添加适当的注释，以提高代码的可读性。
优化后的代码示例：
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
double average;
String[] studentNames = new String[10];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("What is the name of the student?");
studentNames[i] = scanner.nextLine();
System.out.println("What are their test scores?");
average = calculateAverage(scanner, i); // Pass the scanner object
System.out.println("Their average is " + average + ", that is a " + calculateGrade(average));
}
scanner.close(); // Close the scanner when finished
}
public static double calculateAverage(Scanner scanner, int studentIndex) {
double[][] gradebook = new double[10][5];
double sum = 0;
for (int testIndex = 0; testIndex < 5; testIndex++) {
gradebook[studentIndex][testIndex] = scanner.nextDouble();
sum += gradebook[studentIndex][testIndex];
}
scanner.nextLine(); // Consume the newline character after reading doubles
return sum / 5;
}
public static String calculateGrade(double average) {
if (average >= 90 && average <= 100) {
return "A";
} else if (average >= 80) {
return "B";
} else if (average >= 70) {
return "C";
} else if (average >= 60) {
return "D";
} else {
return "F";
}
}
}在这个优化后的版本中，Scanner 对象在 main 方法中创建，然后作为参数传递给 calculateAverage 方法。 此外，还添加了 scanner.nextLine(); 来消耗读取double数字后的换行符，避免影响后续的 nextLine() 读取。
总结
Scanner 类是 Java 中处理用户输入的重要工具。通过在方法中创建 Scanner 对象，并使用 nextDouble()、nextLine() 等方法，可以方便地读取用户的输入。理解 Scanner 的工作原理，并注意代码的优化，可以编写出更高效、更易读的 Java 程序。 记住，在使用完 Scanner 对象后，应该调用 close() 方法来释放资源。
