System.in 详解

System.in 详解

System.in 是 Java 提供的标准输入流（InputStream 类型），默认关联键盘输入，通常用于从控制台读取用户输入。由于它是字节流（InputStream），直接使用较麻烦，一般会配合 Scanner 或 BufferedReader 进行字符读取。

1.标准输入流是用来接收用户在控制台上的输入的。（普通的输入流，是获得文件或网络中的数据）

2.标准输入流不需要关闭（它是一个系统级的全局的流，JVM负责最后的关闭）

3.也可以使用BufferedReader对标准输入流进行包装。这样可以方便的接收用户在控制台上的输入。（这种方式太麻烦了，因此JDK中提供了更好用的Scanner）

4.当然，你也可以修改输入流的方向（System.setIn())。让其指向文件。

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1. 核心知识点

（1）System.in 的本质

• 类型：InputStream（字节流，不是字符流）。

• 默认行为：阻塞式读取（程序会等待用户输入）。

• 使用场景：控制台输入、重定向输入（如 java Main < input.txt）。

（2）直接读取字节（原始方法）

java

try {int byteData = System.in.read();  // 读取1个字节（返回ASCII码）System.out.println("输入的内容：" + (char) byteData);
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

• 缺点：只能读单个字节，中文会乱码（需用字符流处理）。

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2. 常用封装方式

由于 System.in 是字节流，通常需要转换为字符流方便使用：

（1）配合 Scanner（最常用）

java

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入姓名：");
String name = scanner.nextLine();  // 读取一行
System.out.println("你好，" + name);
scanner.close();

优点：

• 支持按行、按单词、按数据类型（nextInt()、nextDouble()）读取。

• 自动处理编码问题（默认使用系统字符集）。

（2）配合 BufferedReader（高效读取）

java

BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.print("请输入年龄：");
String ageStr = reader.readLine();  // 读取一行
int age = Integer.parseInt(ageStr);
System.out.println("年龄：" + age);
reader.close();

优点：

• 适合大文本输入（缓冲机制提升性能）。

• 显式指定编码（如 UTF-8）：

  java

  new InputStreamReader(System.in, StandardCharsets.UTF_8)

（3）对比 Scanner vs BufferedReader

特性	Scanner	BufferedReader
读取方式	按行、单词、数据类型	仅按行（readLine()）
性能	较慢（正则解析开销）	更快（纯缓冲读取）
适用场景	交互式输入（如控制台菜单）	大文件或连续文本输入

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3. 关键问题与解决方案

（1）中文乱码问题

• 原因：System.in 是字节流，默认使用系统编码（如 Windows 的 GBK），如果控制台编码不一致（如 IDEA 默认 UTF-8），会导致乱码。

• 解决：强制指定编码：

  java

  BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in, StandardCharsets.UTF_8)
  );

（2）输入阻塞与超时

• System.in.read() 会一直等待输入，若需超时控制，需用线程或 NIO（如 System.in.available() 检查是否有数据）。

（3）关闭问题

• 不要关闭 System.in！否则后续代码无法再使用控制台输入。

• 只需关闭封装流（如 Scanner 或 BufferedReader）：

  java

  scanner.close();  // 会同时关闭底层 System.in（慎用！）
  // 推荐：仅关闭包装流
  BufferedReader reader = ...;
  reader.close();   // 不影响 System.in

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4. 记忆技巧

（1）流程图：读取控制台输入

System.in (字节流)↓
InputStreamReader (字节→字符，可指定编码)↓
BufferedReader/Scanner (高效或灵活读取)

（2）口诀

"系统输入用 in，
字节流转字符才顺，
Scanner 方便小输入，
BufferedReader 大文本稳！"

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5. 面试常见问题

1. System.in 是什么类型？它的缺点是什么？

   • 类型：InputStream（字节流）。

   • 缺点：直接使用需处理字节转换，不支持按行/数据类型读取。

2. 如何避免 Scanner 关闭后导致 System.in 不可用？

   • 避免直接调用 scanner.close()，或改用 BufferedReader。

3. 如何用 System.in 读取中文？

   • 通过 InputStreamReader 指定编码（如 UTF-8）。

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6. 实战应用

• 控制台交互程序（如命令行工具）：

  java

  Scanner scanner = new Scanner(System.in);
  while (true) {System.out.print("> ");String command = scanner.nextLine();if ("exit".equalsIgnoreCase(command)) break;System.out.println("执行命令：" + command);
  }

• 重定向输入测试：

  sh

  java Main < input.txt  # 从文件读取输入

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总结

• System.in 是 Java 标准输入流，需配合 Scanner 或 BufferedReader 使用。

• 优先用 Scanner：简单交互（如读取数字、单词）。

• 优先用 BufferedReader：高性能读取（如大文本或需要编码控制）。

• 注意：不要关闭 System.in，避免编码乱码！

练习建议：

1. 写一个控制台计算器（读取用户输入的数字和运算符）。

2. 比较 Scanner 和 BufferedReader 读取大文件的速度差异。