Java實現模擬機器人對話的示例代碼
前言
今天帶大傢來體驗一下Java多線程，首先我們要明白什麼是線程？什麼是多線程？
進程是指一個內存中運行的應用程序，每個進程都有自己獨立的一塊內存空間，一個進程中可以啟動多個線程。比如在Windows系統中，一個運行的exe就是一個進程。
線程是指進程中的一個執行流程，一個進程可以運行多個線程。比如java.exe進程可以運行很多線程。線程總是輸入某個進程，進程中的多個線程共享進程的內存。
多線程指的是這個程序（一個進程）運行時產生瞭不止一個線程。
一、Java多線程的介紹
我們知道，Java編寫程序都運行在在Java虛擬機（JVM）中，在JVM的內部，程序的多任務是通過線程來實現的。每用java命令啟動一個java應用程序，就會啟動一個JVM進程。在同一個JVM進程中，有且隻有一個進程，就是它自己。在這個JVM環境中，所有程序代碼的運行都是以線程來運行。
一般常見的Java應用程序都是單線程的。比如，用java命令運行一個最簡單的HelloWorld的Java應用程序時，就啟動瞭一個JVM進 程，JVM找到程序程序的入口點main()，然後運行main()方法，這樣就產生瞭一個線程，這個線程稱之為主線程。當main方法結束後，主線程運行完成。JVM進程也隨即退出 。
對於一個進程中的多個線程來說，多個線程共享進程的內存塊，當有新的線程產生的時候，操作系統不分配新的內存，而是讓新線程共享原有的進程塊的內存。因此，線程間的通信很容易，速度也很快。不同的進程因為處於不同的內存塊，因此進程之間的通信相對困難。
多線程能滿足程序員編寫高效率的程序來達到充分利用 CPU 的目的。
線程是一個動態執行的過程，它也有一個從產生到死亡的過程。
下圖顯示瞭一個線程完整的生命周期：
二、創建線程並運行
接下來，我們使用Thread創建一個線程並運行：
1.打開Idea新建工程，再右擊src新建包Thread，在包上點右鍵，創建一個PeopleA類，輸入代碼：
package Thread;
public class PeopleA extends Thread{
@Override
public void run() { //被調用start方法後，就會執行run方法裡的代碼
System.out.println(this.getName() + " 線程開始執行瞭：");
try {
Thread.sleep(5000); //休眠5秒，模擬子線程需要5秒才能完成任務。
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();//在命令行打印異常信息在程序中出錯的位置及原因。
}
System.out.println(this.getName() + " 線程執行結束瞭：");
}
}
2.再右擊Thread包創建一個ThreadTest類，並輸入代碼：
package Thread;
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
//在mian 線程（主線程）中創建瞭一個子線程 peopleA
PeopleA peopleA = new PeopleA();
//給子線程取個名字：A線程
peopleA.setName("A線程");
//啟動peopleA線程，啟動後系統將增加一個線程去執行PeopleA中的run方法裡的代碼
peopleA.start();
//打印這句表示主線程啟動子線程後，會繼續執行後續代碼，不會關心子線程什麼時候執行
System.out.println("main函數結束瞭。");
}
}
3.運行，查看結果，體會多線程的執行：
主線程啟動子線程後，會繼續執行後續代碼，不會關心子線程什麼時候執行。
這裡還需註意，主線程的代碼執行完畢後，整個程序並沒有立即結束運行，而是等待子線程運行完後再結束運行並回收資源。
三、多線程間的交互
①模擬兩個機器人的對話
1.我們右擊src，新建一個包com.my.thread,並右擊創建名為Language的對象，用來存儲問題和答案，用於2個機器人的交互。代碼如下：
package com.my.thread;
import java.util.Random;
//預先設定好可能的對話內容
public class Language {
//問題集合
static final String[] questions = {
"你叫什麼名字？",
"現在幾點瞭？",
"你早飯吃的什麼？",
"你中午吃的什麼？",
"你晚餐吃的什麼？",
"你的身高多少？",
"你最喜歡的Csdn博主是誰？"
};
//隨機數生成器
static Random random = new Random();
//當前問題
static String question = null;
//當前答案
static String answer = null;
/**隨機獲取一個問題*/
public static String getARandomQuestion() {
int index = random.nextInt(questions.length);
return questions[index];
}
//設置當前答案
public static void setAnswer(String answer) {
Language.answer = answer;
}
//設置當前問題
public static void setQuestion(String question) {
Language.question = question;
}
}
2. 在com.my.thread包上創建名為PeopleA的對象，用來模擬提問者。代碼如下：
package com.my.thread;
public class PeopleA extends Thread{
@Override
public void run() { //被調用start方法後，就會執行run方法裡的代碼
System.out.println(this.getName() + " 我要開始提問瞭。");
//使用死循環寫法，讓線程PeopleA永遠不會自動停止運行
while(true){
//沒有人回答問題 並且沒有人提問的時候，就提一個問題
if(Language.question == null) {
String q = Language.getARandomQuestion();//獲取一個隨機問題
Language.setQuestion(q);//設置問題
System.out.println(this.getName() + "：" + q);
Language.setAnswer(null);//提出問題後，把答案設置為空
}else{
System.out.println("請回答我的問題...");
}
try {
//隨機休眠0-15秒，模擬用戶A的思考時間
Thread.sleep(1000 * Language.random.nextInt(15));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
3. 在com.my.thread包上創建名為PeopleB的對象，用來模擬回答者。代碼如下：
package com.my.thread;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
public class PeopleB extends Thread{
SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
@Override
public void run() { //被調用start方法後，就會執行run方法裡的代碼
System.out.println(this.getName() + " 我準備好回答瞭。");
//使用死循環寫法，讓線程PeopleB永遠不會自動停止運行
while(true){
//有人提問，且沒有人回答的情況下，就回答問題
if(Language.answer == null) {
String an = answerQuestion(Language.question); //根據問題得到答案
Language.setAnswer(an);//設置答案
System.out.println(this.getName() + "：" + an);//打印答案
Language.question = null;//回答完畢後，把問題設置為空。
}else{
System.out.println("請你繼續提問...");
}
try {
//隨機休眠0-15秒，模擬用戶B的思考時間
Thread.sleep(1000 * Language.random.nextInt(15));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//根據問題得到答案
private String answerQuestion(String question) {
if(question == null){
return "請開始提問...";
}
String an = "這個問題太難瞭，答不上來。";//默認回答語句
if(question.equals("你叫什麼名字？")){
an = this.getName();
}else if(question.equals("現在幾點瞭？")){
an = format.format(new Date());
}else if(question.equals("你早飯吃的什麼？")){
an = "豆漿油條。";
}else if(question.equals("你的身高多少？")){
an = "身高1米85。";
}else if(question.equals("你最喜歡的Csdn博主是誰？")){
an = "青00（一起學Java）";
}else{
}
return an;
}
}
4.創建ThreadTest對象的main函數，啟動2個線程，觀察運行結果（每次結果可能都不一樣）：
package com.my.thread;
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
//在mian 線程（主線程）中創建瞭2個子線程 peopleA，peopleB
PeopleA peopleA = new PeopleA();
PeopleB peopleB = new PeopleB();
//給子線程取個名字
peopleA.setName("提問者");
peopleB.setName("回答者");
//啟動peopleA，peopleB線程，啟動後系統將增加一個線程去執行run方法裡的代碼
peopleA.start();
peopleB.start();
//打印這句表示主線程啟動子線程後，會繼續執行後續代碼，不會關心子線程什麼時候執行
System.out.println("main函數結束瞭。");
}
}
5.運行ThreadTest.java，觀察結果，體會多線程的工作原理。
多線程的使用註意事項：有效利用多線程的關鍵是理解程序是並發執行而不是串行執行的。
例如：程序中有兩個子系統需要並發執行，這時候就需要利用多線程編程。通過對多線程的使用，可以編寫出非常高效的程序。
請註意，如果你創建太多的線程，程序執行的效率實際上是降低瞭，而不是提升瞭。請記住，上下文的切換開銷也很重要，如果你創建瞭太多的線程，CPU 花費在上下文的切換的時間將多於執行程序的時間！
到此這篇關於Java實現模擬機器人對話的示例代碼的文章就介紹到這瞭,更多相關Java 機器人對話內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！