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Java實(shí)現(xiàn)模擬機(jī)器人對話的示例代碼

更新時間：2022年06月27日 15:10:19 作者：青00 （一起學(xué)Java）

本文主要介紹了Java實(shí)現(xiàn)模擬機(jī)器人對話的示例代碼，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

前言

今天帶大家來體驗(yàn)一下Java多線程，首先我們要明白什么是線程？什么是多線程？

進(jìn)程是指一個內(nèi)存中運(yùn)行的應(yīng)用程序，每個進(jìn)程都有自己獨(dú)立的一塊內(nèi)存空間，一個進(jìn)程中可以啟動多個線程。比如在Windows系統(tǒng)中，一個運(yùn)行的exe就是一個進(jìn)程。

線程是指進(jìn)程中的一個執(zhí)行流程，一個進(jìn)程可以運(yùn)行多個線程。比如java.exe進(jìn)程可以運(yùn)行很多線程。線程總是輸入某個進(jìn)程，進(jìn)程中的多個線程共享進(jìn)程的內(nèi)存。

多線程指的是這個程序（一個進(jìn)程）運(yùn)行時產(chǎn)生了不止一個線程。

一、Java多線程的介紹

我們知道，Java編寫程序都運(yùn)行在在Java虛擬機(jī)（JVM）中，在JVM的內(nèi)部，程序的多任務(wù)是通過線程來實(shí)現(xiàn)的。每用java命令啟動一個java應(yīng)用程序，就會啟動一個JVM進(jìn)程。在同一個JVM進(jìn)程中，有且只有一個進(jìn)程，就是它自己。在這個JVM環(huán)境中，所有程序代碼的運(yùn)行都是以線程來運(yùn)行。

一般常見的Java應(yīng)用程序都是單線程的。比如，用java命令運(yùn)行一個最簡單的HelloWorld的Java應(yīng)用程序時，就啟動了一個JVM進(jìn) 程，JVM找到程序程序的入口點(diǎn)main()，然后運(yùn)行main()方法，這樣就產(chǎn)生了一個線程，這個線程稱之為主線程。當(dāng)main方法結(jié)束后，主線程運(yùn)行完成。JVM進(jìn)程也隨即退出。

對于一個進(jìn)程中的多個線程來說，多個線程共享進(jìn)程的內(nèi)存塊，當(dāng)有新的線程產(chǎn)生的時候，操作系統(tǒng)不分配新的內(nèi)存，而是讓新線程共享原有的進(jìn)程塊的內(nèi)存。因此，線程間的通信很容易，速度也很快。不同的進(jìn)程因?yàn)樘幱诓煌膬?nèi)存塊，因此進(jìn)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(dá)到充分利用 CPU 的目的。

線程是一個動態(tài)執(zhí)行的過程，它也有一個從產(chǎn)生到死亡的過程。

下圖顯示了一個線程完整的生命周期：

二、創(chuàng)建線程并運(yùn)行

接下來，我們使用Thread創(chuàng)建一個線程并運(yùn)行：

1.打開Idea新建工程，再右擊src新建包Thread，在包上點(diǎn)右鍵，創(chuàng)建一個PeopleA類，輸入代碼：

package Thread;
 
public class PeopleA extends Thread{
    @Override
    public void run() { //被調(diào)用start方法后，就會執(zhí)行run方法里的代碼
        System.out.println(this.getName() + " 線程開始執(zhí)行了：");
        try {
            Thread.sleep(5000); //休眠5秒，模擬子線程需要5秒才能完成任務(wù)。
        } 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(zhí)行結(jié)束了：");
    }
}

2.再右擊Thread包創(chuàng)建一個ThreadTest類，并輸入代碼：

package Thread;
 
public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        //在mian 線程（主線程）中創(chuàng)建了一個子線程 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，啟動后系統(tǒng)將增加一個線程去執(zhí)行PeopleA中的run方法里的代碼
        peopleA.start();
        //打印這句表示主線程啟動子線程后，會繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)代碼，不會關(guān)心子線程什么時候執(zhí)行
        System.out.println("main函數(shù)結(jié)束了。");
    }
}

3.運(yùn)行，查看結(jié)果，體會多線程的執(zhí)行：

主線程啟動子線程后，會繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)代碼，不會關(guān)心子線程什么時候執(zhí)行。
這里還需注意，主線程的代碼執(zhí)行完畢后，整個程序并沒有立即結(jié)束運(yùn)行，而是等待子線程運(yùn)行完后再結(jié)束運(yùn)行并回收資源。

三、多線程間的交互

①模擬兩個機(jī)器人的對話

1.我們右擊src，新建一個包c(diǎn)om.my.thread,并右擊創(chuàng)建名為Language的對象，用來存儲問題和答案，用于2個機(jī)器人的交互。代碼如下：

package com.my.thread;
 
import java.util.Random;
 
//預(yù)先設(shè)定好可能的對話內(nèi)容
public class Language {
    //問題集合
    static final String[] questions = {
            "你叫什么名字？",
            "現(xiàn)在幾點(diǎn)了？",
            "你早飯吃的什么？",
            "你中午吃的什么？",
            "你晚餐吃的什么？",
            "你的身高多少？",
            "你最喜歡的Csdn博主是誰？"
    };
    //隨機(jī)數(shù)生成器
    static Random random = new Random();
    //當(dāng)前問題
    static String question = null;
    //當(dāng)前答案
    static String answer = null;
 
    /**隨機(jī)獲取一個問題*/
    public static String getARandomQuestion() {
        int index = random.nextInt(questions.length);
        return questions[index];
    }
    //設(shè)置當(dāng)前答案
    public static void setAnswer(String answer) {
        Language.answer = answer;
    }
    //設(shè)置當(dāng)前問題
    public static void setQuestion(String question) {
        Language.question = question;
    }
}

2. 在com.my.thread包上創(chuàng)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(diào)用start方法后，就會執(zhí)行run方法里的代碼
        System.out.println(this.getName() + " 我要開始提問了。");
 
        //使用死循環(huán)寫法，讓線程PeopleA永遠(yuǎn)不會自動停止運(yùn)行
        while(true){
            //沒有人回答問題 并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(jī)問題
                Language.setQuestion(q);//設(shè)置問題
                System.out.println(this.getName() + "：" + q);
                Language.setAnswer(null);//提出問題后，把答案設(shè)置為空
            }else{
                System.out.println("請回答我的問題...");
            }
 
            try {
                //隨機(jī)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(chuàng)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(diào)用start方法后，就會執(zhí)行run方法里的代碼
        System.out.println(this.getName() + " 我準(zhǔn)備好回答了。");
 
        //使用死循環(huán)寫法，讓線程PeopleB永遠(yuǎn)不會自動停止運(yùn)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(jù)問題得到答案
                Language.setAnswer(an);//設(shè)置答案
                System.out.println(this.getName() + "：" + an);//打印答案
                Language.question = null;//回答完畢后，把問題設(shè)置為空。
            }else{
                System.out.println("請你繼續(xù)提問...");
            }
 
            try {
                //隨機(jī)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(jù)問題得到答案
    private String answerQuestion(String question) {
        if(question == null){
            return "請開始提問...";
        }
        String an = "這個問題太難了，答不上來。";//默認(rèn)回答語句
        if(question.equals("你叫什么名字？")){
            an = this.getName();
        }else if(question.equals("現(xiàn)在幾點(diǎn)了？")){
            an = format.format(new Date());
        }else if(question.equals("你早飯吃的什么？")){
            an = "豆?jié){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(xué)Java）";
        }else{
 
        }
        return an;
    }
}

4.創(chuàng)建ThreadTest對象的main函數(shù)，啟動2個線程，觀察運(yùn)行結(jié)果（每次結(jié)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(chuàng)建了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，啟動后系統(tǒng)將增加一個線程去執(zhí)行run方法里的代碼
        peopleA.start();
        peopleB.start();
        //打印這句表示主線程啟動子線程后，會繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)代碼，不會關(guān)心子線程什么時候執(zhí)行
        System.out.println("main函數(shù)結(jié)束了。");
    }
}

5.運(yùn)行ThreadTest.java，觀察結(jié)果，體會多線程的工作原理。

多線程的使用注意事項(xiàng)：有效利用多線程的關(guān)鍵是理解程序是并發(fā)執(zhí)行而不是串行執(zhí)行的。

例如：程序中有兩個子系統(tǒng)需要并發(fā)執(zhí)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。

請注意，如果你創(chuàng)建太多的線程，程序執(zhí)行的效率實(shí)際上是降低了，而不是提升了。請記住，上下文的切換開銷也很重要，如果你創(chuàng)建了太多的線程，CPU 花費(fèi)在上下文的切換的時間將多于執(zhí)行程序的時間！

到此這篇關(guān)于Java實(shí)現(xiàn)模擬機(jī)器人對話的示例代碼的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 機(jī)器人對話內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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