欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页

[Java] [缓冲区] 不要在同一个输入流使用多个Scanner

程序员文章站 2022-05-09 21:23:41
...

代码(Java)

预期代码可满足下面的功能:输入三个字符串,每输入一个字符串后,立即打印它。

代码0(从文件输入)

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Scanner;


public final class Main {

  public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {

      InputStream f = new FileInputStream("Input.txt");

      Scanner in_0 = new Scanner(f);
      String s0 = in_0.next();
      System.out.println("Your 0 String is " + s0);

      Scanner in_1 = new Scanner(f);
      String s1 = in_1.next();
      System.out.println("Your 1 String is " + s1);

      Scanner in_2 = new Scanner(f);
      String s2 = in_2.next();
      System.out.println("Your 2 String is " + s2);

      System.out.println("END.");
  }
}

Input.txt
[Java] [缓冲区] 不要在同一个输入流使用多个Scanner

Output:
Your 0 String is A
Exception in thread “main” java.util.NoSuchElementException
at java.base/java.util.Scanner.throwFor(Scanner.java:937)
at java.base/java.util.Scanner.next(Scanner.java:1478)
at Main.main(Main.java:18)
注:第18行为 String s1 = in_1.next();

代码1(与代码1相同,只不过改为从命令行输入)

import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;


public final class Main {

  public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {

      Scanner in_0 = new Scanner(System.in);
      String s0 = in_0.next();
      System.out.println("Your 0 String is " + s0);

      Scanner in_1 = new Scanner(System.in);
      String s1 = in_1.next();
      System.out.println("Your 1 String is " + s1);

      Scanner in_2 = new Scanner(System.in);
      String s2 = in_2.next();
      System.out.println("Your 2 String is " + s2);

      System.out.println("END.");
  }
}

Input & Output
[Java] [缓冲区] 不要在同一个输入流使用多个Scanner

倘若改为每输入一个字母就按一次Enter
[Java] [缓冲区] 不要在同一个输入流使用多个Scanner

观察

可见,只有当从命令行输入,且每次只输入一个字符串时,程序才运行正常。

若非如此,
从命令行输入的程序都将会在in_0之后,一直处于等待输入的状态;
从文件输入的程序将会出现NoSuchElementException,认为A之后就没有字符串而到达EOF了,即使我们的文件中确确实实有5(当然大于2)个字符串。

解释

上面出现的问题可归因于:我们在程序中使用了多个Scanner

Scanner如何作用

Scanner内部利用正则表达式,将缓冲区的输入内容进行分析,帮助我们快速得到需要的输入数据。下面是这一过程的实现步骤:

  1. 我们在命令行,或通过文件,输入内容;
  2. 内容进入标准输入缓冲区
  3. Scanner标准输入缓冲区的内容拿到自己的缓冲区内,并进行分析;
  4. Scanner根据我们的需求,从自己的缓冲区再次拿走相应内容,返回给我们;
  5. 我们得到相应内容。

造成上述问题的关键是3、4步。下面,我们利用这个5步模版解释具体的代码。

对于代码0(从文件输入)

[注意6中的“等也没有用”]

  1. 我们通过文件输入内容A B C D E;
  2. 内容A B C D E进入标准输入缓冲区
  3. in_0标准输入缓冲区的内容拿到自己的缓冲区内,并进行分析;此后,标准输入缓冲区内容为in_0缓冲区内容为A B C D E。当然,in_1 in_2缓冲区也为
  4. in_0根据我们的需求in_0.next(),获取字符串,从自己的缓冲区再次拿走相应内容A,返回给我们;此后,标准输入缓冲区内容为in_0缓冲区内容变为B C D E。当然,in_1 in_2缓冲区也为
  5. 我们得到相应内容,屏幕上打印Your 0 String is A
  6. in_1想要重复上面的in_0的操作,但是标准输入缓冲区已被in_0读完了,A以外的内容现在在in_0自己的缓冲区内。in_1看到的只是空空如也的标准输入缓冲区等也没有用,因为文件内容已经全部到了标准输入缓冲区(当然后来又被in_0取走了),文件已经到底(EOF),不可能再有内容;
  7. 就这样,无辜的in_1只能说,NoSuchElementException

对于代码1(从命令行输入,一次性输入)

道理与上面类似。

对于代码1(从命令行输入,每输入完,都按Enter

[注意6中的等待是有用的]

  1. 我们在命令行输入内容A
  2. 内容进入标准输入缓冲区
  3. in_0标准输入缓冲区的内容拿到自己的缓冲区内,并进行分析;此后,标准输入缓冲区内容为in_0缓冲区内容为A。当然,in_1 in_2缓冲区也为
  4. in_0根据我们的需求,从自己的缓冲区再次拿走相应内容,返回给我们;此后,标准输入缓冲区内容为in_0缓冲区内容变为。当然,in_1 in_2缓冲区也为
  5. 我们得到相应内容,屏幕上打印Your 0 String is A
  6. in_1想要重复上面的in_0的操作,但是标准输入缓冲区已被in_0读完了。不过,由于这是命令行,所以我们随时可以输入内容,不存在上面的EOF,输入没有到底。所以,in_1开始等待我们输入新的内容;
  7. 我们在命令行输入内容B
  8. 内容进入标准输入缓冲区
  9. in_1标准输入缓冲区的内容拿到自己的缓冲区内,并进行分析;此后,标准输入缓冲区内容为in_1缓冲区内容为B。当然,in_0 in_2缓冲区也为
  10. 我们得到相应内容,屏幕上打印Your 1 String is B
  11. 如此进行下去……

总结

导致上面问题的关键点是:

  1. 输入内容会全部进入输入缓冲区Scanner会把输入缓冲区的内容全部拿入自己的缓冲区,然后才开始分析我们的需求;
  2. 不同Scanner的缓冲区是不同的。

总地来说,就是不要使用多个Scanner。同样的道理扩展开来,就是Do not create multiple buffered wrappers on a single byte or character stream

更正

import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;


public final class Main {

  public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {

      Scanner in = new Scanner(System.in);

      String s0 = in.next();
      System.out.println("Your 0 String is " + s0);

      String s1 = in.next();
      System.out.println("Your 1 String is " + s1);

      String s2 = in.next();
      System.out.println("Your 2 String is " + s2);

      System.out.println("END.");

  }
}

[Java] [缓冲区] 不要在同一个输入流使用多个Scanner

参考

  1. Do not create multiple buffered wrappers on a single byte or character stream
  2. *-How to use multiple Scanner objects on System.in?