Java实例 基于UDP及自建知识库的聊天机器人 01 涉及技术栈 02 运行效果展示
代码已上传仓库，切换分支后拉取。 分支：Chatting
03 项目目录说明
04 程序工作流程说明
主要包含以下步骤：
Main()进入程序进行登录，输入用户名判断判断成功，进入聊天室，同时创建客户端服务端UDP通信进程客户端输入文字提问服务端收到信息，创建IO流，进行本地知识库的读取，并作出相应的回复Data()获取当前时间，设置Server和Client的聊天记录的展示
05 关键知识及代码
此处只展示关键代码，其余代码见Gitee仓库。
（1）文件读写流
包括文件的读写和字符串的处理，涉及到了String类的一些方法：
文件读写流相关知识：
集合相关知识：
package fileIO;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
/**
* @description： 文件的读写流使用字符缓冲流进行
* @author：StrivePeng
*/
public class FileIo {
public static final String FILEPATH = "src/fileIO/知识库.txt";
private static BufferedReader reader; // 字符缓冲流
private ArrayList<String> answerList = new ArrayList<String>(); // 存放答案
private ArrayList<String> questionList = new ArrayList<String>(); // 存放问题
/**
* @throws IOException io异常
* @throws IllegalArgumentException 文件不符合预期格式
* 构造函数，读取文件数据存放到静态变量
*/
public FileIo() throws IOException, IllegalArgumentException {
try {
reader = new BufferedReader(new FileReader(FILEPATH)); // 初始化字符缓冲器
findKnowledge(); // 处理文件 存放变量集合中
} finally {
if (reader != null) {
// 关闭资源
reader.close();
}
}
}
/**
* @throws IOException io异常
* @description： 将知识库中的问题和答案分类存放到响应的数组中
* @author：StrivePeng
*/
private void findKnowledge() throws IOException {
// 按照行读取
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
// 判断是问题or答案
if (line.startsWith("答案")) {
String answer = line.substring("答案".length()); // 截取后面得字符串
answerList.add(answer);
}
if (line.startsWith("问题")) {
String question = line.substring("问题".length());
questionList.add(question);
}
}
}
public ArrayList<String> getAnswerList() {
return answerList;
}
public ArrayList<String> getQuestionList() {
return questionList;
}
}
（2）UDP通信相关
涉及到的一些知识点：
// 客户端
package udp;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
public class Client {
private static final int PORT = 8888; // 固定的端口号
private DatagramSocket clientSocket; // 未初始化的客户端
// 构造函数 同时初始化客户端
public Client() throws Exception {
clientSocket = new DatagramSocket();
}
/**
* @param message 消息内容
* @description: 向服务器发送消息
* @author: strivePeng
*/
public void clientSendMsg(String message) {
try {
InetAddress serverAddress = InetAddress.getByName("127.0.0.1"); // 固定一个客户端IP为 本地
byte[] sendBuffer = message.getBytes();
// 创建并发送数据包
DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(sendBuffer, sendBuffer.length, serverAddress, PORT);
clientSocket.send(sendPacket);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
// 服务端
package udp;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
public class Server {
private static final int PORT = 8888; // 固定的端口号
private DatagramSocket server; // 一个未初始化的服务端
// 构造函数
public Server() throws Exception {
server = new DatagramSocket(PORT); // 初始化服务端
}
/**
* @return 返回一个收到的字符串
* @description: 服务器接收客户端发来的消息
* @author: strivePeng
*/
public String serverReceiveMsg() {
try {
byte[] receiveBuffer = new byte[1024];
// 创建并接收数据包 同时转为字符串返回
DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(receiveBuffer, receiveBuffer.length);
server.receive(receivePacket);
return new String(receivePacket.getData(), 0, receivePacket.getLength());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
}
（3）Swing组件的使用
窗口结合IDEA的GUI Form可视化拖动设计。基本的创建步骤如下图所示：
Swing组件 基本组件：
当学习 Java Swing 时，深入了解各个组件的特性、属性以及适用场景是非常重要的。以下是对几个常用 Swing 组件的详细介绍：
JFrame：顶级窗口容器 属性： 适用场景： JPanel：面板容器 属性： 适用场景： JButton：按钮 属性： 适用场景： JLabel：标签 属性： 适用场景： JTextField：文本框 属性： 适用场景： JTextArea：多行文本框
属性：
适用场景：
适用场景： （4）类对象的引用
除此之外，在登录成功后涉及到了弹窗的关闭，此时使用了类对象的引用的传入，方便销毁登录界面。具体实现如下。
// 构造函数 同时传入登录界面的引用方便在登录成功后关闭
public LoginSuccessfulDialog(LoginJF loginJF) {
this.loginJF = loginJF; // 传入一个窗口对象的引用
this.setTitle("提示");
this.setContentPane(contentPane);
this.setModal(true);
this.getRootPane().setDefaultButton(buttonOK);
// 判断用户是否存在
if(loginJF.userIsExit){
// 用户存在
this.successfulDialog.setText("登录成功！");
// 设置按钮功能为点击后跳转到聊天界面
this.buttonOK.addActionListener(actionEvent -> onOK());
}else{
// 用户不存在
this.successfulDialog.setText("登录失败，请重新登录！");
this.buttonOK.addActionListener(actionEvent -> onCancel());
}
......
}
（5）线程调用GUI窗口
public static void main(String[] args) {
/*
使用了 SwingUtilities.invokeLater() 方法来确保 Swing 组件的初始化和显示操作在事件分派线程（Event Dispatch Thread，EDT）上执行。
在 Swing 中，GUI 的相关操作应该在 EDT 上执行，以确保线程安全性。
*/
SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
@Override
public void run() {
LoginJF loginJF = new LoginJF();
loginJF.setVisible(true);
}
});
}
（6）Lambda表达式的使用
Lambda 表达式是 Java 8 中引入的一个强大的特性，它提供了一种更简洁、更方便的方式来实现函数式编程。Lambda 表达式通常在简单的、只有一个抽象方法的接口中发挥作用，使代码更为紧凑。Lambda 表达式的主要用途是简化匿名内部类的语法，使代码更加紧凑和易读。下面详细讲解 Lambda 表达式的用法：
基本语法
Lambda 表达式的基本语法如下：
(parameters) -> expression
或者
(parameters) -> { statements; }
程序中的使用
// 按钮监听事件绑定
this.resetButton.addActionListener(actionEvent -> reset());
// 判断用户是否存在
if(loginJF.userIsExit){
// 用户存在
this.successfulDialog.setText("登录成功！");
// 设置按钮功能为点击后跳转到聊天界面
this.buttonOK.addActionListener(actionEvent -> onOK());
}else{
// 用户不存在
this.successfulDialog.setText("登录失败，请重新登录！");
this.buttonOK.addActionListener(actionEvent -> onCancel());
}
// 开启聊天界面
SwingUtilities.invokeLater(()->{
ChattingJF chattingJF = new ChattingJF();
chattingJF.setVisible(true);
});
（7）日期获取与处理
/**
* @return 当前日期的字符串
* @description 获取当前时间并格式化为字符串
* @author strivePeng
*/
private String getCurrentTime() {
// 格式化日期 SimpleDateFormat
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日HH:mm:ss");
// 获取当前日期
Date data = new Date(System.currentTimeMillis());
// 格式化日期时间转为字符串
String str = sdf.format(data);
return str;
}
（8）知识库中的答案的搜索与展示
涉及到了更多的String字符串的处理以及List集合的操作，详见代码注释：
/**
* @param question 提问的问题
* @return 服务器返回的答案
* @throws IOException 文件IO异常
* @description 从知识库中返回答案
* @author strivePeng
*/
private String findAnswer(String question){
try{
FileIo fileIo = new FileIo();
for (String q : fileIo.getQuestionList()) {
if (question.trim().equals(q.trim())) {
// 根据问题和答案的索引一一对应的关系返回答案
return fileIo.getAnswerList().get(fileIo.getQuestionList().indexOf(q));
}
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
return "抱歉！我还没有学习到这方面的知识哦！！！";
}
06 结语
聊天机器人相关知识详情都在源码注释中详细备注，本次练习旨在为自己一阶段的学习进行检验，在本次实例中使用到了java基础的语法，以及异常处理，一小部分的线程处理，以及Swing组件的使用和文件的读写流等，适合新手上手以及对网路UDP通信的理解。
前期的学习参考了以下博客：CSDN博客