本文深入探讨java `scanner`类的`hasnext()`方法，解释其在检查是否存在下一个标记时，并不会实际消费输入。通过分析未消费输入导致的无限循环问题，并对比正确消费输入的示例，强调了在使用`hasnext()`时必须配合`next()`系列方法来读取并移除输入，以确保程序逻辑的正确性与循环的正常终止。
Scanner hasNext() 方法的工作原理
Java中的java.util.Scanner类是一个强大的文本扫描器，能够解析基本类型和字符串的格式化输入。hasNext()方法是Scanner类中一个非常重要的方法，它用于检查扫描器中是否还有更多的输入标记（token）。然而，许多初学者对其工作机制存在误解，认为它在没有更多元素时才会返回false。
实际上，hasNext()方法的作用是窥视（peek）下一个可用的输入标记，而不会实际读取或消费这个标记。它只是检查输入流中是否存在符合特定模式（如果没有指定模式，则为任何非空白字符序列）的下一个元素。如果存在，它就返回true；否则，返回false。这意味着，只要输入缓冲区中存在未被读取的有效数据，hasNext()就会一直返回true。
无限循环的陷阱：未消费输入
理解hasNext()不消费输入的特性至关重要，否则很容易导致程序陷入无限循环。考虑以下Java代码示例：
import java.util.Scanner;
public class Vocabulary {
public static void main(String[] args) {
Scanner standardInput = new Scanner(System.in);
// 循环条件：standardInput.hasNext()
for(int i = 0; standardInput.hasNext(); i++){
System.out.print(i); // 仅打印计数器，未消费输入
}
// 在实际应用中，应在不再需要Scanner时关闭它
// standardInput.close();
}
}当你运行这段代码并从控制台输入一些内容（例如，输入“hello”然后按回车），你会发现程序会不断地输出数字（012345...），形成一个无限循环。这是因为：
立即学习“Java免费学习笔记（深入）”；
- 用户输入“hello”并按回车后，这些数据（包括换行符）被送入System.in的缓冲区。
- standardInput.hasNext()方法检测到缓冲区中有可用的输入标记（例如“hello”）。因此，它返回true。
- 循环体执行，打印当前的i值。
- 关键在于，循环体中没有调用任何next()系列的方法（如next(), nextLine(), nextInt()等）来读取并从缓冲区中移除这些输入。
- 由于输入数据从未被消费，它们始终停留在System.in的缓冲区中。
- 在下一次循环迭代时，standardInput.hasNext()再次检测到相同的未消费输入，仍然返回true。
- 这个过程无限重复，导致程序无法终止。
正确使用 hasNext() 的姿势：消费输入
要正确地使用hasNext()方法来控制循环，我们必须确保在循环体内消费掉被hasNext()检测到的输入。以下是一个正确的示例，它能够正常终止：
import java.util.Scanner;
public class Sum {
public static void main(String[] args) {
Scanner standardInput = new Scanner(System.in);
double sum = 0;
// 循环条件：standardInput.hasNextDouble()
while(standardInput.hasNextDouble()) {
double nextNumber = standardInput.nextDouble(); // 消费输入
sum += nextNumber;
}
System.out.println("The Sum is " + sum + ".");
// 使用完毕后，务必关闭Scanner以释放资源
standardInput.close();
}
}这段代码的工作原理如下：
- while(standardInput.hasNextDouble())检查输入流中是否有下一个可以解析为double类型的标记。
- 如果存在，它返回true，循环体开始执行。
- double nextNumber = standardInput.nextDouble();这行代码是关键。它不仅将下一个double类型的标记读取出来赋值给nextNumber变量，更重要的是，它从Scanner的输入缓冲区中移除了这个标记。
- sum += nextNumber;将读取到的数字累加到sum中。
- 在下一次循环迭代时，hasNextDouble()会检查下一个可用的输入。如果用户没有再输入数字，或者输入了非数字字符，hasNextDouble()就会返回false，从而终止循环。
在这个示例中，hasNextDouble()与nextDouble()形成了一个完美的搭档：hasNextDouble()负责判断，nextDouble()负责消费。
如何终止 System.in 的输入
当Scanner从System.in（标准输入）读取数据时，程序的终止通常需要用户显式地发送一个“文件结束”（End-Of-File, EOF）信号，或者输入一个不符合hasNextX()期望的类型。
-
发送EOF信号：
- 在Unix/Linux/macOS系统中，通常是按下Ctrl + D。
- 在Windows系统中，通常是按下Ctrl + Z，然后按Enter键。 当Scanner检测到EOF信号时，hasNext()（及其变体如hasNextDouble()）将返回false，从而终止循环。
-
输入不匹配的类型：
- 如果使用hasNextDouble()，而用户输入了一个非数字的字符串（例如“exit”），那么hasNextDouble()将返回false。
- 如果使用hasNext()（不带类型参数），它会检查是否有任何非空白字符。要终止它，必须发送EOF信号。
注意事项与最佳实践
- 始终配对使用 hasNextX() 和 nextX()： 这是避免无限循环的核心原则。hasNext()系列方法用于检查，next()系列方法用于消费。
- 处理输入类型不匹配： 如果你期望特定类型的输入（如整数或浮点数），但用户输入了不匹配的数据，nextX()方法可能会抛出InputMismatchException。为了使程序更健壮，可以使用try-catch块来捕获并处理这类异常，或者在循环中先用hasNext()检查是否有下一个标记，然后用next()读取字符串，再尝试解析。
- 关闭 Scanner 资源： Scanner对象会占用系统资源，尤其当它关联到文件或System.in时。在使用完毕后，务必调用scanner.close()方法来释放这些资源。通常将其放在finally块中或使用Java 7+的try-with-resources语句。
-
理解 hasNext() 与 hasNextLine() 的差异：
- hasNext()检查是否有下一个非空白字符序列。
- hasNextLine()检查是否有下一行（包括空行）。
- next()读取下一个标记（以空白符分隔）。
- nextLine()读取从当前位置到下一个行分隔符的所有内容，并前进到下一行。
总结
Scanner的hasNext()方法是一个强大的工具，但它的非消费性特性要求开发者在使用时格外小心。避免无限循环的关键在于：当hasNext()返回true时，必须在循环体内通过调用next()、nextLine()、nextInt()等方法来实际读取并移除输入流中的数据。同时，理解如何通过EOF信号或输入类型不匹配来终止System.in的输入，以及遵循资源关闭的最佳实践，将有助于编写出更健壮、更可靠的Java应用程序。
