黑马程序员_交通灯管理系统

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模拟实现十字路口的交通灯管理系统逻辑，具体需求如下：

异步随机生成按照各个路线行驶的车辆。

例如：

由南向而来去往北向的车辆---- 直行车辆

由西向而来去往南向的车辆---- 右转车辆

由东向而来去往南向的车辆---- 左转车辆

。。。

信号灯忽略黄灯，只考虑红灯和绿灯。

应考虑左转车辆控制信号灯，右转车辆不受信号灯控制。

具体信号灯控制逻辑与现实生活中普通交通灯控制逻辑相同，不考虑特殊情况下的控制逻辑。

注：南北向车辆与东西向车辆交替放行，同方向等待车辆应先放行直行车辆而后放行左转车辆。

每辆车通过路口时间为1秒（提示：可通过线程Sleep的方式模拟

 随机生成车辆时间间隔以及红绿灯交换时间间隔自定，可以设置。

不要求实现GUI，只考虑系统逻辑实现，可通过Log方式展现程序运行结果。

 Road类 使用集合和多线程完成，实现了路面的基本状况和对红绿的判断，业务逻辑比较复杂。

Lamp类 利用枚举对灯的颜色实现控制

LampController类  实现对灯的颜色变化控制
类的编码实现：

（一）Road类
  1.每个Road对象都有一个name成员变量来代表方向，有一个vehicles成员变量来代表方向上的车辆集合。
  2.在Road对象的构造方法中启动一个线程每隔一个随机的时间向vehicles集合中增加一辆车（用一个“路线名_id”形式的字符串进行表示）。
  3.在Road对象的构造方法中启动一个定时器，每隔一秒检查该方向上的灯是否为绿，是则打印车辆集合和将集合中的第一辆车移除掉。

package com.isoftstone.interview.traffic;

 import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

import java.util.Random;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

 public class Road {

        private List vechicles = new ArrayList();

        

        private String name =null;

        public Road(String name){

               this.name = name;

               

               //模拟车辆不断随机上路的过程          

               ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();

               pool.execute(new Runnable(){

                       public void run(){

                               for(int i=1;i<1000;i++){

                                      try {

                                              Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1000);

                                      } catch (InterruptedException e) {

                                              e.printStackTrace();

                                      }

                                      vechicles.add(Road.this.name + "_" + i);

                               }                              

                       }

                       

               });

               

               //每隔一秒检查对应的灯是否为绿，是则放行一辆车               

               ScheduledExecutorService timer =  Executors.newScheduledThreadPool(1);

               timer.scheduleAtFixedRate(

                               new Runnable(){

                                      public void run(){

                                              if(vechicles.size()>0){

                                                     boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();

                                                     if(lighted){

                                                             System.out.println(vechicles.remove(0) + " is traversing !");

                                                     }

                                              }

                                              

                                      }

                               },

                               1,

                               1,

                               TimeUnit.SECONDS);

               

        }

}

 （二）Lamp类
  1.系统中有12个方向上的灯，在程序的其他地方要根据灯的名称就可以获得对应的灯的实例对象，综合这些因素，将Lamp类用java5中的枚举形式定义更为简单。
  2.每个Lamp对象中的亮黑状态用lighted变量表示，选用S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象依次轮询变亮，Lamp对象中还要有一个oppositeLampName变量来表示它们相反方向的灯，再用一个nextLampName变量来表示此灯变亮后的下一个变亮的灯。这三个变量用构造方法的形式进行赋值，因为枚举元素必须在定义之后引用，所以无法再构造方法中彼此相互引用，所以，相反方向和下一个方向的灯用字符串形式表示。
  3.增加让Lamp变亮和变黑的方法：light和blackOut，对于S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象，这两个方法内部要让相反方向的灯随之变亮和变黑，blackOut方法还要让下一个灯变亮。
  4.除了S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象之外，其他方向上的Lamp对象的nextLampName和oppositeLampName属性设置为null即可，并且S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象的nextLampName和oppositeLampName属性必须设置为null，以便防止light和blackOut进入死循环。

package com.isoftstone.interview.traffic;
public enum Lamp {

        /*每个枚举元素各表示一个方向的控制灯*/        

        S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2N",false),

        /*下面元素表示与上面的元素的相反方向的灯，它们的“相反方向灯”和“下一个灯”应忽略不计！*/

        N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),W2N(null,null,false),

        /*由南向东和由西向北等右拐弯的灯不受红绿灯的控制，所以，可以假想它们总是绿灯*/

        S2E(null,null,true),E2N(null,null,true),N2W(null,null,true),W2S(null,null,true);

        

        private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted){

               this.opposite = opposite;

               this.next = next;

               this.lighted = lighted;

        }

 

 

        /*当前灯是否为绿*/     

        private boolean lighted;

        /*与当前灯同时为绿的对应方向*/ 

        private String opposite;

        /*当前灯变红时下一个变绿的灯*/ 

        private String next;

        public boolean isLighted(){

               return lighted;

        }

        

        /**

         * 某个灯变绿时，它对应方向的灯也要变绿

         */     

        public void light(){

               this.lighted = true;

               if(opposite != null){

                       Lamp.valueOf(opposite).light();

               }

               System.out.println(name() + " lamp is green，下面总共应该有6个方向能看到汽车穿过！");

               

        }

        

        /**

         * 某个灯变红时，对应方向的灯也要变红，并且下一个方向的灯要变绿

         * @return 下一个要变绿的灯

         */     

        public Lamp blackOut(){

               this.lighted = false;

               if(opposite != null){

                       Lamp.valueOf(opposite).blackOut();

               }              

               

               Lamp nextLamp= null;

               if(next != null){

                       nextLamp = Lamp.valueOf(next);

                       System.out.println("绿灯从" + name() + "-------->切换为" + next);              

                       nextLamp.light();

               }

               return nextLamp;

        }

}

 三LampController类
  1.整个系统中只能有一套交通灯控制系统，所以，LampController类最好是设计成单例。
  2.LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯。
  3.LampController对象的start方法中将当前灯变绿，然后启动一个定时器，每隔10秒将当前灯变红和将下一个灯变绿。
源码如下：

 

package com.isoftstone.interview.traffic;

 

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

 

public class LampController {

        private Lamp currentLamp;

        

        public LampController(){

               //刚开始让由南向北的灯变绿;           

               currentLamp = Lamp.S2N;

               currentLamp.light();

               

               /*每隔10秒将当前绿灯变为红灯，并让下一个方向的灯变绿*/              

               ScheduledExecutorService timer =  Executors.newScheduledThreadPool(1);

               timer.scheduleAtFixedRate(

                               new Runnable(){

                                      public  void run(){

                                              System.out.println("来啊");

                                              currentLamp = currentLamp.blackOut();

                               }

                               },

                               10,

                               10,

                               TimeUnit.SECONDS);

        }

}

  

（四）MainClass类
  1.用for循环创建出代表12条路线的对象。
  2.接着创建出LampController对象。
源码如下：

 

package com.isoftstone.interview.traffic;

 

public class MainClass {

 

        /**

         * @param args

         */

        public static void main(String[] args) {

               

               /*产生12个方向的路线*/               

               String [] directions = new String[]{

                               "S2N","S2W","E2W","E2S","N2S","N2E","W2E","W2N","S2E","E2N","N2W","W2S"             

               };

               for(int i=0;i<directions.length;i++){

                       new Road(directions[i]);

               }

               

               /*产生整个交通灯系统*/         

               new LampController();

        }

 

}