Java中高效读取与解析文本文件：以学生数据为例-java教程-PHP中文网

Java中高效读取与解析文本文件：以学生数据为例

霞舞

发布： 2025-10-14 08:10:18

原创

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Java中高效读取与解析文本文件：以学生数据为例

本文详细介绍了在java中如何从文本文件读取结构化数据，并将其解析为特定数据类型（如姓名字符串和成绩整数）。通过对比两种scanner解析策略，即使用多重分隔符和逐行读取后分割，文章提供了清晰的代码示例和实践指导，帮助开发者高效处理文件输入，为后续数据处理和对象创建奠定基础。

Java中读取与解析文本文件

在Java应用程序中，从外部文本文件读取数据是常见的操作。本教程将深入探讨如何使用java.util.Scanner类来读取结构化的文本文件，例如包含学生姓名和成绩的数据，并将其解析为可用的Java对象。我们将介绍两种主要的解析策略，并讨论它们的优缺点。

准备工作：文件内容与学生类定义

假设我们有一个名为main.txt的文本文件，其内容格式如下：

John Doe, 30, 25, 70, 10
Jane Doe, 33, 20, 80, 15
Christian Pulisic, 70, 60, 50, 20

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每行包含一个学生的信息：姓名、以及四门科目的成绩，各字段之间以逗号和空格（,）分隔。

为了更好地组织数据，通常建议创建一个独立的Student类来封装学生信息。

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public class Student {
    private String name;
    private int grade1;
    private int grade2;
    private int grade3;
    private int grade4;

    public Student(String name, int grade1, int grade2, int grade3, int grade4) {
        this.name = name;
        this.grade1 = grade1;
        this.grade2 = grade2;
        this.grade3 = grade3;
        this.grade4 = grade4;
    }

    // Getters for all fields
    public String getName() { return name; }
    public int getGrade1() { return grade1; }
    public int getGrade2() { return grade2; }
    public int getGrade3() { return grade3; }
    public int getGrade4() { return grade4; }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
               "name='" + name + ''' +
               ", grade1=" + grade1 +
               ", grade2=" + grade2 +
               ", grade3=" + grade3 +
               ", grade4=" + grade4 +
               '}';
    }
}

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方法一：使用Scanner的多重分隔符

Scanner类允许我们通过useDelimiter()方法指定一个或多个分隔符来解析输入流。对于本例中的数据格式，我们需要同时处理逗号加空格（,）和行末的换行符。

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核心思路

使用正则表达式"\R|, "作为分隔符。

\R：匹配任何类型的行终止符（如 , , ）。
|：逻辑或操作符。
,：匹配逗号后跟一个空格。

这样，Scanner会根据这些分隔符将文件内容分解成一系列的“令牌”（tokens），我们可以依次读取这些令牌。

示例代码

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

public class StudentDataReaderV1 {

    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        File file = new File("main.txt"); // 确保文件路径正确

        try (Scanner scan = new Scanner(file)) {
            // 设置分隔符为换行符或逗号加空格
            scan.useDelimiter("\R|, ");

            while (scan.hasNext()) {
                try {
                    String name = scan.next();
                    int grade1 = scan.nextInt();
                    int grade2 = scan.nextInt();
                    int grade3 = scan.nextInt();
                    int grade4 = scan.nextInt();

                    students.add(new Student(name, grade1, grade2, grade3, grade4));
                } catch (java.util.InputMismatchException e) {
                    System.err.println("数据格式错误，期望整数但读取到非整数：" + e.getMessage());
                    // 可以选择跳过当前行或采取其他错误处理措施
                    // 为了简单起见，这里直接打印错误并继续
                    if (scan.hasNextLine()) {
                        scan.nextLine(); // 跳过当前行的剩余部分
                    }
                }
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.err.println("文件未找到：" + e.getMessage());
        }

        // 打印读取到的学生信息
        for (Student student : students) {
            System.out.println(student);
        }
    }
}

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优缺点

优点：代码简洁，一次性设置分隔符即可按顺序读取所有数据。对于数据格式非常一致且不含复杂嵌套的情况非常高效。
缺点：对文件格式的验证能力较弱。如果某一行的数据字段数量不符合预期（例如缺少一个成绩），scan.nextInt()可能会读取到下一个学生的名字，导致数据错位或抛出InputMismatchException，难以准确定位是哪一行出了问题。

方法二：逐行读取并使用String.split()解析

这种方法是处理结构化文本文件时更常用且推荐的方式。它将文件读取和行内解析分为两个独立的步骤，提供了更强的控制力和错误处理能力。

核心思路

使用Scanner逐行读取文件内容（以R作为行分隔符，或直接使用scan.nextLine()）。
对每一行读取到的字符串，使用String.split(", ")方法将其分割成一个字符串数组（令牌数组）。
验证令牌数组的长度，确保数据完整性。
将字符串令牌转换为相应的Java数据类型（例如，使用Integer.parseInt()将成绩字符串转换为整数）。

示例代码

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

public class StudentDataReaderV2 {

    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        File file = new File("main.txt"); // 确保文件路径正确

        try (Scanner scan = new Scanner(file)) {
            // 设置Scanner的delimiter为行终止符，以便逐行读取
            // 或者直接使用 while(scan.hasNextLine()) { String line = scan.nextLine(); ... }
            scan.useDelimiter("\R"); 

            while (scan.hasNext()) {
                String line = scan.next(); // 读取一行数据
                String[] tokens = line.split(", "); // 根据", "分割行内容

                // 检查令牌数量是否符合预期 (1个姓名 + 4个成绩 = 5个令牌)
                if (tokens.length == 5) {
                    try {
                        String name = tokens[0];
                        int grade1 = Integer.parseInt(tokens[1]);
                        int grade2 = Integer.parseInt(tokens[2]);
                        int grade3 = Integer.parseInt(tokens[3]);
                        int grade4 = Integer.parseInt(tokens[4]);

                        students.add(new Student(name, grade1, grade2, grade3, grade4));
                    } catch (NumberFormatException e) {
                        System.err.println("数据格式错误：行 '" + line + "' 中成绩无法转换为整数。错误信息：" + e.getMessage());
                    }
                } else {
                    System.err.println("数据格式错误：行 '" + line + "' 的字段数量不正确，期望5个，实际" + tokens.length + "个。");
                }
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.err.println("文件未找到：" + e.getMessage());
        }

        // 打印读取到的学生信息
        for (Student student : students) {
            System.out.println(student);
        }
    }
}

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优缺点

优点：
- 强大的格式验证：可以轻松检查每行的字段数量，及时发现并报告格式不正确的行。
- 清晰的逻辑：文件读取和行内解析职责分离，代码更易于理解和维护。
- 精确的错误处理：当出现NumberFormatException时，可以明确指出是哪一行哪一个字段导致的问题。
缺点：相对于方法一，代码量略有增加。

注意事项与总结

文件路径：确保new File("main.txt")中的文件路径是正确的。在开发环境中，通常是相对于项目根目录或模块根目录。
异常处理：FileNotFoundException是必须处理的检查型异常。此外，在将字符串转换为数字时，要特别注意NumberFormatException，它属于运行时异常，但应通过try-catch块进行妥善处理，以防止程序崩溃。
数据类型转换：Integer.parseInt()在转换失败时会抛出NumberFormatException。确保待转换的字符串确实是有效的整数表示。
分隔符匹配：精确匹配分隔符至关重要。例如，文件中使用的是,（逗号后跟空格），那么在split()或useDelimiter()中也应使用,，而不是单纯的,。
面向对象设计：将解析出的数据封装到自定义的类（如Student）中，是良好的编程实践，它提高了代码的可读性、可维护性和复用性。
资源管理：Scanner是一个资源，使用完毕后应调用close()方法释放资源。使用Java 7及以上版本的try-with-resources语句（如示例所示）是推荐的做法，它能确保Scanner在try块结束时自动关闭，即使发生异常也不例外。