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Java IO 操作總結（三）：Scanner、PrintWriter 與 System 類深度解析

編輯：Java 程式設計入門

前言

Java 的 I/O 體系龐大且複雜，初學者常因為眾多流類別而感到困惑。本文作為系列第三篇，重點講解 Scanner、PrintWriter 以及 System.in/out 的實用技巧，幫助開發者掌握更高效的輸入輸出操作。

一、Scanner 類：靈活的文本掃描器

java.util.Scanner 是 JDK 1.5 引入的簡易文本掃描器，支援從標準輸入、字串、檔案等多種來源解析基本類型與字串，內建正則表達式分隔符支援，極適合處理結構化文本輸入。

實例 1：從鍵盤讀取基本類型

import java.util.Scanner;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        System.out.print("請輸入一個整數：");
        int i = input.nextInt();
        System.out.println("你輸入的整數是：" + i);
    }
}

除 nextInt() 外，還提供 nextDouble()、nextBoolean() 等對應方法，詳見 API 文檔。

鍵盤輸入示例

實例 2：從字串解析資料

import java.util.Scanner;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // Windows 換行符為 \r\n，Linux 僅需 \n
        Scanner input = new Scanner("hello\r\nworld\r\n");
        while (input.hasNext()) {
            String line = input.nextLine();
            System.out.println(line);
        }
    }
}

hasNext() 與集合框架的迭代器用法一致，nextLine() 逐行讀取，另有 next() 按分隔符讀取單詞。

字串解析示例

實例 3：從檔案讀取內容

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

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String path = File.separator + "home" + File.separator + "siu" +
                      File.separator + "work" + File.separator + "demo.txt";
        File file = new File(path);
        Scanner input = null;
        try {
            input = new Scanner(file);
            while (input.hasNext()) {
                System.out.println(input.nextLine());
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (input != null) input.close();
        }
    }
}

注意事項：

建立 Scanner 需先有 File 物件，可使用匿名物件簡化代碼
檔案操作必須捕獲 FileNotFoundException
務必在 finally 區塊關閉流，防止資源洩漏

檔案讀取示例

二、PrintWriter 類：格式化輸出的利器

PrintWriter 提供 print()、println()、printf() 等豐富格式化輸出方法，且不拋出 IOException（需自行檢查 checkError()），極適合文本檔案寫入。

實例 4：向檔案寫入多行文本

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.PrintWriter;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String path = File.separator + "home" + File.separator + "siu" +
                      File.separator + "work" + File.separator + "demo.txt";
        File file = new File(path);
        PrintWriter pw = null;
        try {
            pw = new PrintWriter(file);
            pw.println("如果有一天我回到從前");
            pw.println("回到最原始的我");
            pw.println("你是否會覺得我不錯");
            pw.flush(); // 強制刷新緩衝區
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (pw != null) pw.close();
        }
    }
}

檔案寫入示例

PrintWriter vs PrintStream vs 傳統流

FileWriter/FileOutputStream 僅提供基本寫入，處理細節（如換行、格式化）極不方便。PrintWriter/PrintStream 不僅提供豐富 print 系列方法，還能自動建立不存在的檔案（覆蓋模式）。

實例 5：實現資料追加寫入

預設構造函數會覆蓋舊檔案，若需追加，可透過裝飾模式傳入 FileWriter(true)：

import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String path = File.separator + "home" + File.separator + "siu" +
                      File.separator + "work" + File.separator + "demo.txt";
        File file = new File(path);
        PrintWriter pw = null;
        try {
            // true 表示開啟追加模式
            pw = new PrintWriter(new FileWriter(file, true));
            pw.println("這一句就是追加的內容");
            pw.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (pw != null) pw.close();
        }
    }
}

追加寫入示例

三、System 類的 I/O 支援

System.in、System.out、System.err 分別代表標準輸入、輸出、錯誤流，本質上是 InputStream、PrintStream 物件，體現了 IO 體系的多態設計。

實例 6：使用 System.out 進行位元組寫入

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        OutputStream out = System.out;
        try {
            out.write("Hello，World！\r\n".getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

System.out 寫入示例

實例 7：使用 System.in 進行位元組讀取

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        InputStream in = System.in;
        System.out.print("請輸入文字：");
        byte[] buf = new byte[1024];
        int len = 0;
        try {
            len = in.read(buf);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("你的輸入是：" + new String(buf, 0, len));
    }
}

局限性： 緩衝區固定 1024 位元組，超長輸入會被截斷；中文字符佔 2 位元組，易導致半個字符被截斷產生亂碼。

System.in 讀取示例

實例 8：BufferedReader 實現高效行讀取

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        System.out.print("請輸入文本：");
        try {
            String line = br.readLine();
            System.out.println("你輸入的是：" + line);

            // 循環讀取範例
            /*
            while (true) {
                System.out.print("請輸入文本（輸入 over 結束）：");
                String str = br.readLine();
                if ("over".equals(str)) break;
                System.out.println("你輸入的是：" + str);
            }
            */
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try { br.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }
        }
    }
}

優勢： 無需擔心緩衝區大小，readLine() 自動處理換行，支援任意長度輸入，且字符編碼轉換由 InputStreamReader 處理，避免中文亂碼。

BufferedReader 示例