Java Scanner的hasNext()方法

在編程筆試（或者某些場景）中，可能存在這樣的需求：程序被要求接收不確定數量的一些字符串或者是數字，然后對接收的數據進行相關的處理。

假設這樣一個場景，程序被要求接收不定數量的一些整數，然后計算這些數字的和。來看下面這個程序：

import java.util.Scanner;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner s = new Scanner(System.in);
        int sum = 0;
        while(s.hasNextInt()) {
            sum += s.nextInt();
        }
        System.out.println(sum);
    }
}

我們的預期是：程序開始運行后，我們通過鍵盤在終端鍵入一行不定數量的整數，按下回車，程序緊接着打印出整數之和，然后結束運行。看上去似乎條例清晰，邏輯嚴密。不過程序實際運行的情況與我們的預期出現了一點偏差：在我們輸入數據並按下回車之后，光標移動到了下一行，不過程序並沒有打印出我們期待的結果，也沒有結束運行，它“停下”了，或者說，它似乎在等待用戶繼續輸入。如果此時你繼續輸入一行整數，然后按下回車，光標移動到下一行，情況不會發生變化。甚至你不輸入任何內容，直接按下回車，情況仍然不會發生變化。但是如果你輸入了一個浮點數或者是一個字符串，程序會緊接着打印出你想要的結果，然后結束運行。這很好理解，因為你輸入的不是整數，循環會因此結束。

再來看這樣一個場景，程序被要求接收不確定數量的一些字符串，然后將其逆序輸出。來看下面這個程序：

import java.util.Scanner;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner s = new Scanner(System.in);
        String str = "";
        while(s.hasNext()) {
            str = s.next() + " " + str;
        }
        System.out.println(str);
    }
}

我們的預期是：程序開始運行后，我們通過鍵盤在終端鍵入一行不定數量的字符串，按下回車，程序緊接着逆序打印出字符串，然后結束運行。然而這個程序實際運行的情況更加糟糕，似乎不論我們輸入任何類型、任何數量的內容，程序都不會從循環中跳出，就好像沒有什么條件能夠使s.hasNext()的結果為false。

這種情況令人感到沮喪，看來我們必須調查一下到底哪里出現了問題。顯而易見，問題的出現肯定和Scanner類的hasNext()方法有關，那就讓我們首先來看一下 jdk 的開發者對這個方法的描述：

Returns true if this scanner has another token in its input.
This method may block while waiting for input to scan.
The scanner does not advance past any input.

重點看這一句：**This method may block while waiting for input to scan. **大意是此方法可能會在等待輸入時阻塞。這樣一解釋就好辦了，我們在循環體里面打印一下 hasNext() 方法的返回值看看：

public static void main(String[] args) {
    Scanner s = new Scanner(System.in);
    boolean b;
    while(b = s.hasNext()) {
        System.out.println(b);
        System.out.println("your input is " + s.next());
    }
    System.out.println(b);
}

程序執行的結果如下：

i am iron man // 這句是輸入，下面的都是輸出
true
your input is i
true
your input is am
true
your input is iron
true
your input is man
// 輸出換行到這兒以后程序並未從循環中跳出

可以看到，程序將輸入的最后一個單詞man打印出以后，既沒有跳出循環，打印出false；也沒有進入下一次循環，打印出true。s.hasNext()在這兒發生了阻塞，程序在等待用戶輸入，而用戶不想再繼續輸入了。一方面，程序並不把空格、制表符以及回車換行這樣的不可見字符當作輸入，空白字符被當作輸入內容的分隔符，回車換行則被用於提交輸入；另一方面，似乎用戶輸入任何可見字符，s.hasNext()都會返回true。

真的，沒有辦法了嗎？

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其實是有解決辦法的，而且不止一種，請看下面：

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方案一（Windows系統適用）：ctrl + Z

如果是在Windows系統的cmd窗口中運行此程序，按下ctrl+Z，窗口會出現^Z這樣的符號，按下回車，程序打印出false，然后結束運行。請注意，程序是正常結束的，所以說：並非用戶輸入任何可見字符，s.hasNext()都會返回true，將^Z作為輸入，hasNext()會返回false。這個方案在cmd窗口中有效，而在IDEA自帶的控制台中無效，不過在IDEA中按下ctrl+D可以達到同樣的效果。

另外，有StackOverflow用戶指出，對於Linux/Unix/MacOS環境，ctrl+D可以達到同樣的效果，不過我沒有做過相關的測試，僅僅在這里提一下。

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方案二：使用hasNext(String pattern)

可以使用hasNext()的重載方法hasNext(String pattern)通過特殊終止符結束循環，就像下面這樣：

public static void main(String[] args) {
    Scanner s = new Scanner(System.in);
    while(!s.hasNext("exit")) {
        System.out.println("your input is " + s.next());
    }
}

當輸入exit，循環結束。有點類似於在mysql命令行程序中輸入quit，或者是在cmd中輸入exit。

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方案三：使用break跳出循環

在循環體中通過特殊終止符觸發break，例如下面這樣：

public static void main(String[] args) {
    Scanner s = new Scanner(System.in);
    while(s.hasNext()) {
        String tmp = s.next();
        if(tmp.equals("quit")) break;
        System.out.println("your input is " + tmp);
    }
}

當輸入quit，循環終止。

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方案四：重定向輸入流

前面說過，hasNext()方法可能會在等待輸入時阻塞，可能的意思就是說：存在某種情況，hasNext()不會發生阻塞。比如說下面介紹的這種方案：

既然問題是由鍵盤輸入帶來的，不如就把產生問題的源頭干掉，我們可以重定向標准輸入使得系統從文件而不是從鍵盤讀取輸入。操作很簡單，提前在一個文本文件中編輯好輸入內容，然后在cmd中執行程序，只需給執行命令增加一點內容，像下面這樣：

java Test < text.txt //text.txt中包含了待輸入的內容。

按下回車，程序從text.txt中讀取內容，告別從鍵盤獲取輸入。

這個方案有一個優點是用戶不再需要手動從鍵盤輸入數據，尤其是當我們做測試的時候，這種方式能幫我們節省很多時間和精力，輸入量越大，這種優勢越為明顯。IDEA中可以配置輸入重定向，打開 Run Configurations 就可以找到，這里我不詳細描述了。

另外，一些朋友提到：在編程網站中提交代碼while(s.hasNext())可以自己跳出循環，而在本地 IDEA 中使用while(s.hasNext())沒有辦法退出循環，其實就是因為在線編程網站將輸入流重定向了。

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總結四種方案：

方案號	辦法	備注
方案一	ctrl+Z	Windows系統適用
方案二	使用hasNext(String pattern)
方案三	使用break跳出循環	最朴素的思路
方案四	重定向輸入流	節省時間和精力

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參考資料:

[1] Robert Sedgewick and Kevin Wayne 著,謝路雲 譯.算法.北京:人民郵電出版社,2012:24.

[2] trutheality.StackOverflow.https://stackoverflow.com/questions/10490344/how-to-get-out-of-while-loop-in-java-with-scanner-method-hasnext-as-condition

[3] while(hasNextInt())為什么不會結束循環.百度知道.https://zhidao.baidu.com/question/135843130068219805.html

[4] java的Scanner類的hasNext()方法問題.百度知道.https://zhidao.baidu.com/question/505075549.html

[5] 如何在JAVA中使用SCANNER方法“HASNEXT”作為條件退出WHILE循環？.dovov編程網.http://www.dovov.com/javascannerhasnextwhile.html