第4章输入、输出和命令行交互

前几章的代码大多把数据写死在程序里：

java 复制代码

int age = 18;
String name = "小林";

这样能练语法，但不是真正的交互程序。真实程序通常需要从外部接收数据：用户输入姓名、输入成绩、输入菜单选项，程序再根据输入做处理。

这一章要解决三个问题：

Java 怎么把内容输出给用户看。
Java 怎么从键盘读取用户输入。
输入不合法时程序为什么会崩，以及怎么防。

学完本章后，你就能写简单的命令行交互程序。

一、输出：println 和 print

最常用输出：

java 复制代码

System.out.println("Hello Java");

println 会输出内容，并换行。

java 复制代码

System.out.println("第一行");
System.out.println("第二行");

输出：

text 复制代码

第一行
第二行

print 不换行：

java 复制代码

System.out.print("姓名：");
System.out.print("小林");

输出：

text 复制代码

姓名：小林

它们的区别：

方法	是否换行	常见用途
`println`	换行	输出结果、日志、提示
`print`	不换行	输出输入提示，如 `请输入姓名：`

比如：

java 复制代码

System.out.print("请输入姓名：");

用户会在同一行输入。

二、格式化输出：让内容更清楚

字符串拼接可以输出：

java 复制代码

String name = "小林";
int age = 18;

System.out.println("姓名：" + name + "，年龄：" + age);

也可以用 printf：

java 复制代码

System.out.printf("姓名：%s，年龄：%d%n", name, age);

常见占位符：

占位符	含义
`%s`	字符串
`%d`	整数
`%f`	小数
`%.2f`	保留两位小数
`%n`	换行

示例：

java 复制代码

double price = 19.9;
System.out.printf("价格：%.2f元%n", price);

输出：

text 复制代码

价格：19.90元

入门阶段你可以先主要用字符串拼接，遇到金额、平均分这类需要控制小数位的，再用 printf。

三、Scanner：从键盘读取输入

Java 读取命令行输入常用 Scanner。

java 复制代码

import java.util.Scanner;

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

        System.out.print("请输入姓名：");
        String name = scanner.nextLine();

        System.out.println("你好，" + name);
    }
}

拆开看：

java 复制代码

import java.util.Scanner;

表示导入 Scanner 类。Java 标准库里有很多类，用到时要导入。

java 复制代码

Scanner scanner = new Scanner(System.in);

创建一个 Scanner，让它从标准输入 System.in 读取数据。标准输入通常就是键盘。

java 复制代码

String name = scanner.nextLine();

读取用户输入的一整行文本。

四、读取不同类型的数据

读取字符串：

java 复制代码

String name = scanner.nextLine();

读取整数：

java 复制代码

int age = scanner.nextInt();

读取小数：

java 复制代码

double height = scanner.nextDouble();

完整示例：

java 复制代码

import java.util.Scanner;

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

        System.out.print("请输入姓名：");
        String name = scanner.nextLine();

        System.out.print("请输入年龄：");
        int age = scanner.nextInt();

        System.out.print("请输入身高：");
        double height = scanner.nextDouble();

        System.out.println("姓名：" + name);
        System.out.println("年龄：" + age);
        System.out.println("身高：" + height);
    }
}

运行后，程序会停下来等待用户输入。这和前面写死变量不一样。

五、nextLine 和 nextInt 混用的坑

看这段代码：

java 复制代码

Scanner scanner = new Scanner(System.in);

System.out.print("请输入年龄：");
int age = scanner.nextInt();

System.out.print("请输入姓名：");
String name = scanner.nextLine();

System.out.println("姓名：" + name);
System.out.println("年龄：" + age);

你可能发现：输入年龄后，姓名还没来得及输入，程序就结束了。

原因是：nextInt() 读取数字，但不会吃掉最后的换行符。后面的 nextLine() 读到了那个残留换行，于是得到空字符串。

解决方式：在 nextInt() 后面补一次 nextLine() 吃掉换行。

java 复制代码

System.out.print("请输入年龄：");
int age = scanner.nextInt();
scanner.nextLine();

System.out.print("请输入姓名：");
String name = scanner.nextLine();

另一种方式是所有输入都用 nextLine() 读取字符串，再自己转换：

java 复制代码

System.out.print("请输入年龄：");
String ageText = scanner.nextLine();
int age = Integer.parseInt(ageText);

这种方式更统一，也更适合后面做错误处理。

六、输入不合法会怎样

如果代码是：

java 复制代码

int age = scanner.nextInt();

用户输入：

text 复制代码

abc

程序会抛出异常：

text 复制代码

InputMismatchException

因为 abc 不能当作整数读取。

如果使用：

java 复制代码

String ageText = scanner.nextLine();
int age = Integer.parseInt(ageText);

用户输入 abc，会出现：

text 复制代码

NumberFormatException

两种本质一样：输入和程序期待的类型不匹配。

第一阶段我们先用简单方式处理：先判断字符串是否像数字。

java 复制代码

public static boolean isInteger(String text) {
    if (text == null || text.isEmpty()) {
        return false;
    }

    for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
        char ch = text.charAt(i);
        if (ch < '0' || ch > '9') {
            return false;
        }
    }

    return true;
}

使用：

java 复制代码

System.out.print("请输入年龄：");
String ageText = scanner.nextLine();

if (!isInteger(ageText)) {
    System.out.println("年龄必须是整数");
    return;
}

int age = Integer.parseInt(ageText);

这里我们还没系统讲方法，但你可以先看到：把校验逻辑拆成方法，主流程会更清楚。

七、命令行参数和 Scanner 的区别

上一章讲过 String[] args：

bash 复制代码

java ArgsDemo Tom 18

参数在程序启动时就给好。

Scanner 是程序运行过程中再让用户输入。

对比：

方式	数据什么时候进入程序	适合场景
`String[] args`	启动程序时	脚本参数、配置项、一次性命令
`Scanner`	程序运行中	菜单、交互、用户逐步输入

命令行参数示例：

java 复制代码

public class ArgsProfile {
    public static void main(String[] args) {
        if (args.length < 2) {
            System.out.println("用法：java ArgsProfile <姓名> <年龄>");
            return;
        }

        String name = args[0];
        int age = Integer.parseInt(args[1]);

        System.out.println(name + "：" + age);
    }
}

Scanner 示例：

java 复制代码

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入姓名：");
String name = scanner.nextLine();

第一阶段的交互项目主要用 Scanner。

八、做一个注册信息输入程序

需求：

输入姓名。
输入年龄。
输入手机号。
判断姓名不能为空。
判断年龄是否是整数。
判断手机号长度是否为 11。
输出注册结果。

代码：

java 复制代码

import java.util.Scanner;

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

        System.out.print("请输入姓名：");
        String name = scanner.nextLine();

        if (name == null || name.isEmpty()) {
            System.out.println("姓名不能为空");
            return;
        }

        System.out.print("请输入年龄：");
        String ageText = scanner.nextLine();

        if (!isInteger(ageText)) {
            System.out.println("年龄必须是整数");
            return;
        }

        int age = Integer.parseInt(ageText);

        if (age < 18) {
            System.out.println("未满18岁，不能注册");
            return;
        }

        System.out.print("请输入手机号：");
        String phone = scanner.nextLine();

        if (phone == null || phone.length() != 11) {
            System.out.println("手机号必须是11位");
            return;
        }

        System.out.println("注册成功");
        System.out.println("姓名：" + name);
        System.out.println("年龄：" + age);
        System.out.println("手机号：" + phone);
    }

    public static boolean isInteger(String text) {
        if (text == null || text.isEmpty()) {
            return false;
        }

        for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
            char ch = text.charAt(i);
            if (ch < '0' || ch > '9') {
                return false;
            }
        }

        return true;
    }
}

这段代码已经有一点真实程序的样子了：

数据来自用户输入。
输入后先校验。
不合法就提前 return。
合法才继续后续流程。
把整数判断拆成方法。

九、为什么要先校验再使用

很多新手会直接：

java 复制代码

int age = Integer.parseInt(scanner.nextLine());

用户输入正确时没问题。但用户输入 abc，程序直接崩。

更稳的流程：

text 复制代码

读取原始输入
 -> 校验
 -> 转换
 -> 使用

代码：

java 复制代码

String ageText = scanner.nextLine();

if (!isInteger(ageText)) {
    System.out.println("年龄格式错误");
    return;
}

int age = Integer.parseInt(ageText);

这个思维非常重要。以后处理网络、文件、数据库也是一样：外部输入永远不要默认可信。

十、常见错误

1. 忘记导入 Scanner

java 复制代码

Scanner scanner = new Scanner(System.in);

如果没有：

java 复制代码

import java.util.Scanner;

会编译失败。

2. nextInt 和 nextLine 混用

读取数字后又读取整行，可能读到残留换行。解决方式是补 scanner.nextLine()，或者统一用 nextLine()。

3. 输入类型不匹配

用户输入 abc，但程序按 int 读取，会异常。

4. 没校验空字符串

java 复制代码

String name = scanner.nextLine();

用户直接回车，name 是空字符串，不是 null。要用：

java 复制代码

name.isEmpty()

5. 把用户输入当成永远正确

真实程序不能假设用户一定按提示输入。越靠近外部输入，越要防御。

十一、本章练习

写一个程序，输入姓名和城市，输出一句自我介绍。
写一个程序，输入两个整数，输出它们的和。
写一个程序，输入身高和体重，计算 BMI。
写一个程序，输入年龄，判断是否成年。要求年龄不是整数时提示错误。
修改注册程序：手机号必须以 1 开头。

十二、本章总结

本章你需要掌握：

println 输出并换行。
print 输出不换行。
printf 可以格式化输出。
Scanner 可以读取用户输入。
nextLine 读取整行。
nextInt、nextDouble 读取指定类型，但要注意输入不匹配。
nextInt 和 nextLine 混用会有换行残留问题。
命令行参数适合启动时传入，Scanner 适合运行中交互。
外部输入必须先校验再使用。

学完这一章，程序已经可以和用户互动了。下一章会讲条件判断，把输入数据转成不同的业务分支。

第4章 输入、输出和命令行交互