在Java中实现命令行应用程序是一项常见的需求，无论是开发工具、自动化脚本还是简单的交互式程序，命令行接口都能提供高效的操作方式，Java提供了多种方式来处理命令行输入和输出，本文将详细介绍如何使用Java实现命令行程序，包括参数解析、输入输出处理以及高级功能扩展。

Java程序的入口点是main方法，其参数String[] args用于接收命令行传入的参数,一个简单的命令行程序可以这样实现：

public class CommandLineExample {
    public static void main(String[] args) {
        if (args.length == 0) {
            System.out.println("请提供参数");
            return;
        }
        System.out.println("第一个参数是: " + args[0]);
    }
}

编译并运行上述程序时，可以通过java CommandLineExample 参数的方式传递参数，直接使用args数组处理参数存在局限性，比如无法处理短选项（如-v）和长选项（如--verbose），也无法处理带值的参数（如-file test.txt），为了更灵活地处理命令行参数，可以使用第三方库如Apache Commons CLI或Picocli。

以Apache Commons CLI为例，首先需要添加依赖（Maven配置如下）：

<dependency>
    <groupId>commons-cli</groupId>
    <artifactId>commons-cli</artifactId>
    <version>1.4</version>
</dependency>

定义命令行选项并解析参数：

import org.apache.commons.cli.*;
public class CliExample {
    public static void main(String[] args) {
        Options options = new Options();
        options.addOption("f", "file", true, "指定文件路径");
        options.addOption("v", "verbose", false, "输出详细信息");
        CommandLineParser parser = new DefaultParser();
        try {
            CommandLine cmd = parser.parse(options, args);
            if (cmd.hasOption("f")) {
                System.out.println("文件路径: " + cmd.getOptionValue("f"));
            }
            if (cmd.hasOption("v")) {
                System.out.println("详细模式已启用");
            }
        } catch (ParseException e) {
            System.err.println("参数解析错误: " + e.getMessage());
            HelpFormatter formatter = new HelpFormatter();
            formatter.printHelp("java CliExample", options);
        }
    }
}

上述代码中，Options类用于定义命令行选项，addOption方法可以指定短选项、长选项、是否需要参数以及描述信息。DefaultParser负责解析参数，如果解析失败,则打印帮助信息。

除了参数解析，命令行程序的输入输出处理也是关键部分，Java的System.in、System.out和System.err分别对应标准输入、标准输出和标准错误输出,读取用户输入可以这样实现：

import java.util.Scanner;
public class InputExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入您的名字: ");
        String name = scanner.nextLine();
        System.out.println("你好, " + name + "!");
        scanner.close();
    }
}

对于更复杂的输入输出需求，可以使用BufferedReader或Console类。Console类提供了更安全的方式读取密码等敏感信息：

import java.io.Console;
public class ConsoleExample {
    public static void main(String[] args) {
        Console console = System.console();
        if (console == null) {
            System.out.println("无法获取控制台");
            return;
        }
        String username = console.readLine("用户名: ");
        char[] password = console.readPassword("密码: ");
        System.out.println("用户名: " + username);
        System.out.println("密码: " + new String(password));
    }
}

在开发命令行工具时，进度显示和颜色输出也是常见需求,可以通过ANSI转义码实现彩色输出，

public class ColorOutput {
    public static void main(String[] args) {
        String red = "\u001B[31m";
        String reset = "\u001B[0m";
        System.out.println(red + "这是红色文本" + reset);
    }
}

对于进度条，可以动态更新终端内容（需终端支持ANSI控制码）：

public class ProgressBar {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
            System.out.print("\r进度: " + i + "%");
            Thread.sleep(100);
        }
        System.out.println("\n完成!");
    }
}

以下是一个综合示例，展示如何结合参数解析、输入处理和彩色输出：

import org.apache.commons.cli.*;
import java.util.Scanner;
public class AdvancedCli {
    public static void main(String[] args) {
        Options options = new Options();
        options.addOption("n", "name", true, "用户名");
        options.addOption("c", "color", false, "启用彩色输出");
        CommandLineParser parser = new DefaultParser();
        try {
            CommandLine cmd = parser.parse(options, args);
            String name = cmd.hasOption("n") ? cmd.getOptionValue("n") : "访客";
            boolean color = cmd.hasOption("c");
            if (color) {
                System.out.println("\u001B[32m欢迎, " + name + "!\u001B[0m");
            } else {
                System.out.println("欢迎, " + name + "!");
            }
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            System.out.print("请输入消息: ");
            String message = scanner.nextLine();
            System.out.println("您输入的消息是: " + message);
            scanner.close();
        } catch (ParseException e) {
            System.err.println("错误: " + e.getMessage());
        }
    }
}

命令行工具开发注意事项总结

相关问答FAQs

Q1: 如何在Java命令行程序中实现交互式菜单？
A1: 可以通过Scanner类读取用户输入，结合switch-case语句实现菜单逻辑。

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (true) {
    System.out.println("1. 选项1\n2. 选项2\n3. 退出");
    System.out.print("请选择: ");
    int choice = scanner.nextInt();
    switch (choice) {
        case 1: System.out.println("执行选项1"); break;
        case 2: System.out.println("执行选项2"); break;
        case 3: System.exit(0);
        default: System.out.println("无效选择");
    }
}

Q2: 如何在Windows和Linux终端中检测颜色支持？
A2: 可以通过检查System.console()和终端环境变量来判断：

boolean isColorSupported = System.console() != null && 
    System.getProperty("os.name").toLowerCase().contains("win") ? 
    Boolean.getBoolean("ansicon") : 
    System.getenv("TERM") != null;
System.out.println(isColorSupported ? "支持颜色" : "不支持颜色");