Java 控制台应用 · ZetCode 中文系列教程

# Java 控制台应用原文：http://zetcode.com/java/console/ Java 控制台应用教程显示了如何创建 Java 控制台应用。该应用计算一些统计信息。 ## Java 控制台示例以下示例创建一个 Java 控制台应用，该应用从 CSV 文件读取数据并计算一些基本统计信息。该示例使用 Apache Commons 库来解析命令行参数，进行数学运算和转换数据。 OpenCSV 库用于读取 CSV 数据。 `src/resources/data.csv` ```java 2.3, 3.5, 5, 6.7, 3.2, 1.2, 6.7, 7.8 4.5, 2.1, 6.6, 8.7, 3.2, 1.0, 1.2, 3 ``` 这是数据文件。文件名将是我们程序的控制台参数。 ```java pom.xml src ├───main │ ├───java │ │ └───com │ │ └───zetcode │ │ JavaStatsEx.java │ │ MyStatsApp.java │ └───resources │ data.txt └───test └───java ``` 这是项目结构。 `pom.xml` ```java <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"> <modelVersion>4.0.0</modelVersion> <groupId>com.zetcode</groupId> <artifactId>javastatsex</artifactId> <version>1.0-SNAPSHOT</version> <properties> <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding> <maven.compiler.source>12</maven.compiler.source> <maven.compiler.target>12</maven.compiler.target> </properties> <dependencies> <dependency> <groupId>commons-cli</groupId> <artifactId>commons-cli</artifactId> <version>1.4</version> </dependency> <dependency> <groupId>com.opencsv</groupId> <artifactId>opencsv</artifactId> <version>4.6</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.commons</groupId> <artifactId>commons-math3</artifactId> <version>3.6.1</version> </dependency> </dependencies> </project> ``` 在`pom.xml`文件中，我们定义了应用的依赖项。 `commons-cli`工件用于解析命令行参数，`opencsv`用于读取 CSV 数据，`commons-math`用于统计计算，`commons-lang3`用于将列表转换为数组。 `exec-maven-plugin`从 Maven 执行 Java 程序。在`arguments`标签中，我们为应用提供了选项和文件名。 `com/zetcode/JavaStatsEx.java` ```java package com.zetcode; /** * Starter class for MyStats application. * * @author janbodnar */ public class JavaStatsEx { /** * Application entry point. * * @param args application command line arguments */ public static void main(String[] args) { var app = new MyStatsApp(); app.run(args); } } ``` `JavaStatsEx`是应用入口点。它创建`MyStatsApp`的实例，并将其传递给应用参数。 `com/zetcode/MyStatsApp.java` ```java package com.zetcode; import com.opencsv.CSVReaderBuilder; import org.apache.commons.cli.CommandLine; import org.apache.commons.cli.CommandLineParser; import org.apache.commons.cli.DefaultParser; import org.apache.commons.cli.HelpFormatter; import org.apache.commons.cli.Options; import org.apache.commons.cli.ParseException; import org.apache.commons.lang3.ArrayUtils; import org.apache.commons.math3.stat.StatUtils; import java.io.IOException; import java.nio.file.Files; import java.nio.file.Paths; import java.util.ArrayList; /** * MyStatsApp is a simple console application which computes * basic statistics of a series of data values. The application takes * a file of data as its single argument. * * @author janbodnar */ public class MyStatsApp { /** * Runs the application * * @param args an array of String arguments to be parsed */ public void run(String[] args) { CommandLine line = parseArguments(args); if (line.hasOption("filename")) { System.out.println(line.getOptionValue("filename")); String fileName = line.getOptionValue("filename"); double[] data = readData(fileName); calculateAndPrintStats(data); } else { printAppHelp(); } } /** * Parses application arguments * * @param args application arguments * @return <code>CommandLine</code> which represents a list of application * arguments. */ private CommandLine parseArguments(String[] args) { Options options = getOptions(); CommandLine line = null; CommandLineParser parser = new DefaultParser(); try { line = parser.parse(options, args); } catch (ParseException ex) { System.err.println("Failed to parse command line arguments"); System.err.println(ex.toString()); printAppHelp(); System.exit(1); } return line; } /** * Reads application data from a file * * @param fileName file of application data * @return array of double values */ private double[] readData(String fileName) { var data = new ArrayList<Double>(); double[] mydata = null; try (var reader = Files.newBufferedReader(Paths.get(fileName)); var csvReader = new CSVReaderBuilder(reader).build()) { String[] nextLine; while ((nextLine = csvReader.readNext()) != null) { for (String e : nextLine) { data.add(Double.parseDouble(e)); } } mydata = ArrayUtils.toPrimitive(data.toArray(new Double[0])); } catch (IOException ex) { System.err.println("Failed to read file"); System.err.println(ex.toString()); System.exit(1); } return mydata; } /** * Generates application command line options * * @return application <code>Options</code> */ private Options getOptions() { var options = new Options(); options.addOption("f", "filename", true, "file name to load data from"); return options; } /** * Prints application help */ private void printAppHelp() { Options options = getOptions(); var formatter = new HelpFormatter(); formatter.printHelp("JavaStatsEx", options, true); } /** * Calculates and prints data statistics * * @param data input data */ private void calculateAndPrintStats(double[] data) { System.out.format("Geometric mean: %f%n", StatUtils.geometricMean(data)); System.out.format("Arithmetic mean: %f%n", StatUtils.mean(data)); System.out.format("Max: %f%n", StatUtils.max(data)); System.out.format("Min: %f%n", StatUtils.min(data)); System.out.format("Sum: %f%n", StatUtils.sum(data)); System.out.format("Variance: %f%n", StatUtils.variance(data)); } } ``` 这是`MyStatsApp`。 ```java CommandLine line = parseArguments(args); ``` `parseArguments()`方法解析命令行参数。它返回`CommandLine`，它代表针对`Options`描述符解析的参数列表。 ```java if (line.hasOption("filename")) { System.out.println(line.getOptionValue("filename")); String fileName = line.getOptionValue("filename"); double[] data = readData(fileName); calculateAndPrintStats(data); } else { printAppHelp(); } ``` 该应用具有强制性的文件名选项，该选项指向要读取的文件并从中计算统计信息。如果不存在，我们将提供应用帮助消息。 ```java Options options = getOptions(); ``` `getOptions()`方法返回应用的选项。 ```java try { line = parser.parse(options, args); } catch (ParseException ex) { System.err.println("Failed to parse command line arguments"); System.err.println(ex.toString()); printAppHelp(); System.exit(1); } return line; ``` `CommandLineParser`解析命令行参数。如果存在`ParseException`，则应用退出。解析器在`CommandLine`对象中返回已解析的参数。 ```java try (var reader = Files.newBufferedReader(Paths.get(fileName)); var csvReader = new CSVReaderBuilder(reader).build()) { ``` `CSVReader`用于读取 CSV 数据。 ```java String[] nextLine; while ((nextLine = csvReader.readNext()) != null) { for (String e : nextLine) { data.add(Double.parseDouble(e)); } } ``` 在此`while`循环中，我们逐行读取 CSV 文件，并将数据解析为`Double`值列表。 ```java mydata = ArrayUtils.toPrimitive(data.toArray(new Double[0])); ``` 我们需要原始数据类型来计算统计信息。因此，我们将列表转换为原始双精度值数组。 `ArrayUtils`来自 Apache Commons Lang 库。 ```java private Options getOptions() { var options = new Options(); options.addOption("f", "filename", true, "file name to load data from"); return options; } ``` `getOptions()`提供应用选项。 ```java private void printAppHelp() { Options options = getOptions(); var formatter = new HelpFormatter(); formatter.printHelp("JavaStatsEx", options, true); } ``` `printAppHelp()`打印应用的帮助。它使用`HelpFormatter`来完成工作。 ```java private void calculateAndPrintStats(double[] data) { System.out.format("Geometric mean: %f%n", StatUtils.geometricMean(data)); System.out.format("Arithmetic mean: %f%n", StatUtils.mean(data)); System.out.format("Max: %f%n", StatUtils.max(data)); System.out.format("Min: %f%n", StatUtils.min(data)); System.out.format("Sum: %f%n", StatUtils.sum(data)); System.out.format("Variance: %f%n", StatUtils.variance(data)); } ``` 使用`StatUtils()`，我们可以计算一些统计数据。 `StatUtils()`采用 Java 数组作为参数。 ```java src/main/resources/data.txt Geometric mean: 3.412562 Arithmetic mean: 4.168750 Max: 8.700000 Min: 1.000000 Sum: 66.700000 Variance: 6.158292 ``` 这是输出。在本教程中，我们创建了一个简单的 Java 控制台应用，该应用从 CSV 文件计算基本统计信息。列出[所有 Java 教程](/all/#java)。