Java中的Console对象：增强程序与用户交互的利器（readPassword()、readLine()，printf() 和format() ）

在Java编程语言中，System.console() 方法扮演着尝试获取与当前运行的Java应用程序相关联的控制台（Console）对象的角色。这个控制台对象，如果成功获取，为程序提供了一个与用户进行交互的界面，无论是读取输入还是打印输出。然而，是否能够获取到这个控制台对象，很大程度上取决于Java虚拟机（JVM）的启动环境。

控制台对象的可用性

交互式环境：如果Java虚拟机是在交互式环境中启动的，比如直接从命令行或终端启动，那么System.console() 方法会返回一个非null的Console对象。这使得程序能够利用控制台进行各种交互操作。
非交互式环境：相反，如果Java虚拟机是在非交互式环境中启动的，例如通过某些旧版集成开发环境（IDEs）如Eclipse和IntelliJ IDEA（某些过时版本），或者作为服务在后台运行，或某些过时的JDK版本，那么System.console() 方法会返回null。这表明在当前环境下没有可用的控制台对象，程序需要寻找其他方式与用户交互。

Console 对象的功能

一旦System.console() 返回一个非null的Console对象，你就可以利用这个对象执行多种操作，从而增强程序与用户之间的交互体验：

读取密码：Console对象提供的readPassword() 方法允许你读取用户输入的密码或敏感信息，而不会将这些信息回显到控制台上，从而增强了安全性。
读取输入：通过readLine() 方法，你可以读取用户从控制台输入的一行文本，这对于获取用户输入非常有用。
格式化输出：printf() 和format() 方法允许你以格式化的方式向控制台输出文本，这使得输出更加易读和美观。

示例

import java.io.Console;public class ConsoleExample {public static void main(String[] args) {// 尝试获取与当前Java应用程序关联的控制台对象Console console = System.console();// 检查是否成功获取了控制台对象if (console == null) {System.out.println("No console available. This program requires a console to run.");return;}// 使用readLine()方法读取用户输入的一行文本String username = console.readLine("Enter your username: ");// 使用readPassword()方法读取用户输入的密码，且不会将密码显示在控制台上char[] password = console.readPassword("Enter your password: ");// 使用printf()方法以格式化的方式向控制台输出文本console.printf("Username: %s%n", username);// 输出密码，但用星号代替每个字符console.printf("Password: ");for (char c : password) {System.out.print("*");}System.out.println();}
}

输出结果：

Enter your username: 代数狂人
Enter your password: 654321k
Username: 代数狂人
Password: *******

上面的示例首先尝试获取控制台对象，如果成功，则通过读取用户输入的用户名和密码，并以格式化的方式输出这些信息来演示Console对象的主要功能。

%s 是一个占位符，用于表示将要插入一个字符串类型的变量。在这个场景下，username变量的值会被插入到%s的位置。

%n是换行符的占位符，它告诉printf方法在此处插入一个新行。

%d 是一个占位符，用于表示将要插入一个整数类型的变量。当你使用printf()或format()方法进行字符串格式化时，%d会被替换为对应的整数变量的值。

Console 类的 printf() 方法和 format() 方法都用于格式化字符串，但它们之间确实存在一些差异，尽管在某些实现中，printf() 可能会内部调用format() 来完成格式化工作。

功能差异：
- format() 方法：使用指定的格式字符串和参数，向此控制台的输出流写入一个格式化字符串。它返回This Console（此控制台）。
- printf() 方法：它同样接收一个格式字符串和一系列参数，但它会直接将格式化后的字符串输出到控制台。printf() 是一个结合了格式化和输出功能的方法。
使用场景：
- 当你需要格式化字符串但不想立即输出时，可以使用format() 方法。
- 当你想要直接输出格式化后的字符串时，printf() 方法更为方便。
内部实现：
- 在某些Java实现中，printf() 方法可能会内部调用 format() 方法来完成字符串的格式化工作，然后再将格式化后的字符串输出到控制台。但这并不是Java语言规范的一部分，而是具体实现的行为。
示例：

Console console = System.console();if (console != null) {String name = "Alice";int age = 30;// 使用format()方法格式化字符串但不输出Console formattedString = console.format("Name: %s, Age: %d%n", name, age);console.printf(name, age);// 使用printf()方法直接格式化并输出字符串console.printf("Name: %s, Age: %d%n", name, age);}