Java命令行选项解析

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JOptSimple 是一个旨在简化应用程序命令行选项解析的 Java 库。它允许您以灵活直观的方式定义和处理选项，例如标志（如 -v 表示详细模式）和带参数的选项（如 --file input.txt）。以下是如何有效使用 JOptSimple 的分步指南。

步骤 1：将 JOptSimple 添加到项目中

要使用 JOptSimple，首先需要将其包含在 Java 项目中。如果使用 Maven，请在 pom.xml 文件中添加以下依赖项：

<dependency>
    <groupId>net.sf.jopt-simple</groupId>
    <artifactId>jopt-simple</artifactId>
    <version>5.0.4</version>
</dependency>

请确保在 Maven Central 上检查最新版本，因为 5.0.4 可能不是最新的。对于其他构建工具（如 Gradle），可以相应调整依赖项（例如 implementation 'net.sf.jopt-simple:jopt-simple:5.0.4'）。

步骤 2：创建 OptionParser

JOptSimple 的核心是 OptionParser 类，用于定义和解析命令行选项。首先在 main 方法中创建其实例：

import joptsimple.OptionParser;
import joptsimple.OptionSet;

public class MyApp {
    public static void main(String[] args) {
        OptionParser parser = new OptionParser();
        // 在此定义选项（参见步骤 3）
    }
}

步骤 3：定义命令行选项

可以使用 accepts 或 acceptsAll 方法定义选项。选项可以是标志（无参数）或需要参数的选项（例如文件名或数字）。以下是设置方法：

标志：使用 accepts 指定单个选项名称，或使用 acceptsAll 指定别名（例如 -v 和 --verbose）：
```
parser.acceptsAll(Arrays.asList("v", "verbose"), "启用详细模式");
```
带参数的选项：使用 withRequiredArg() 表示选项需要值，并可选择使用 ofType() 指定其类型：
```
parser.acceptsAll(Arrays.asList("f", "file"), "指定输入文件").withRequiredArg();
parser.acceptsAll(Arrays.asList("c", "count"), "指定数量").withRequiredArg().ofType(Integer.class).defaultsTo(0);
```
- defaultsTo(0) 设置默认值（例如 0），如果未提供该选项。
- ofType(Integer.class) 确保参数解析为整数。
帮助选项：添加帮助标志（例如 -h 或 --help）以显示使用信息：
```
parser.acceptsAll(Arrays.asList("h", "help"), "显示此帮助信息");
```

步骤 4：解析命令行参数

将 main 方法中的 args 数组传递给解析器以处理命令行输入。这将返回一个包含已解析选项的 OptionSet 对象：

OptionSet options = parser.parse(args);

将其包装在 try-catch 块中以处理解析错误（例如无效选项或缺少参数）：

try {
    OptionSet options = parser.parse(args);
    // 处理选项（参见步骤 5）
} catch (Exception e) {
    System.err.println("错误：" + e.getMessage());
    try {
        parser.printHelpOn(System.err);
    } catch (IOException ex) {
        ex.printStackTrace();
    }
    System.exit(1);
}

步骤 5：访问已解析的选项

使用 OptionSet 检查标志、检索选项值并获取非选项参数：

检查标志：使用 has() 查看是否存在标志：

boolean verbose = options.has("v");
if (verbose) {
    System.out.println("已启用详细模式");
}

获取选项值：使用 valueOf() 检索选项的参数，如果需要，将其转换为适当的类型：
```
String fileName = (String) options.valueOf("f"); // 如果未指定则返回 null
int count = (Integer) options.valueOf("c");     // 由于 defaultsTo(0) 返回 0
```
如果指定了 ofType() 和 defaultsTo()，valueOf() 将返回类型化值或默认值。
非选项参数：使用 nonOptionArguments() 获取与选项无关的参数（例如文件列表）：
```
List<String> files = options.nonOptionArguments();
System.out.println("文件：" + files);
```

处理帮助：如果存在帮助选项，则打印使用信息：

if (options.has("h")) {
    parser.printHelpOn(System.out);
    System.exit(0);
}

示例：完整代码

以下是一个接受详细标志、计数选项和文件列表的程序的完整示例：

import joptsimple.OptionParser;
import joptsimple.OptionSet;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class MyApp {
    public static void main(String[] args) {
        OptionParser parser = new OptionParser();
        parser.acceptsAll(Arrays.asList("v", "verbose"), "启用详细模式");
        parser.acceptsAll(Arrays.asList("c", "count"), "指定数量")
              .withRequiredArg()
              .ofType(Integer.class)
              .defaultsTo(0);
        parser.acceptsAll(Arrays.asList("h", "help"), "显示此帮助信息");

        try {
            OptionSet options = parser.parse(args);

            if (options.has("h")) {
                parser.printHelpOn(System.out);
                System.exit(0);
            }

            boolean verbose = options.has("v");
            int count = (Integer) options.valueOf("c");
            List<String> files = options.nonOptionArguments();

            if (verbose) {
                System.out.println("已启用详细模式");
            }
            System.out.println("数量：" + count);
            System.out.println("文件：" + files);

        } catch (Exception e) {
            System.err.println("错误：" + e.getMessage());
            try {
                parser.printHelpOn(System.err);
            } catch (IOException ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
            System.exit(1);
        }
    }
}

运行：java MyApp -v -c 5 file1 file2，输出：

已启用详细模式
数量：5
文件：[file1, file2]

运行 -h，将显示包含所有已定义选项的使用信息。

附加功能

多值：允许一个选项多次出现（例如 -I dir1 -I dir2）：

parser.accepts("I").withRequiredArg().ofType(String.class);
List<String> includes = options.valuesOf("I"); // 返回列表

可选参数：如果参数不是必需的，使用 withOptionalArg() 而不是 withRequiredArg()：
```
parser.accepts("o").withOptionalArg().ofType(String.class);
```
错误处理：JOptSimple 在解析错误时会抛出 OptionException，您可以捕获它以提供用户友好的反馈。

总结

JOptSimple 使在 Java 中处理命令行选项变得容易。您需要：

将库添加到项目中。
创建 OptionParser 并定义选项（标志、参数、默认值）。
将 args 数组解析为 OptionSet。
使用 OptionSet 访问标志、值和非选项参数。
根据需要处理错误并提供帮助。

基于此，您可以构建适合应用程序需求的强大命令行界面！

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