黑马程序员-交通灯管理系统

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下面是张孝祥老师讲得交通灯管理系统的设计

 

 

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。

下面是代码的实现

红绿灯类：

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.heima.interview.traffic;
//S2N,S2W,E2W,E2S,N2S,N2E,W2E,W2N,S2E,E2N,N2W,W2S
public enum Lamp {
    S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2N",false),
    N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),W2N(null,null,false),
    S2E(null,null,true),E2N(null,null,true),N2W(null,null,true),W2S(null,null,true);
    
    private boolean lighted;
    private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted){
        this.opposite = opposite;
        this.next = next;
        this.lighted = lighted;
    }
    private Lamp(){
    }
    private String opposite;
    private String next;
    public boolean isLighted(){
        return lighted;
    }
    public void light(){
        this.lighted = true;
        if(opposite != null){
            Lamp.valueOf(opposite).light();
        }
        System.out.println(name() + "灯变绿，可以看见6个方向的车通过：");//其中4个永远是true
    }
    public Lamp blackOut(){
        this.lighted = false;
        if(opposite != null){
            Lamp.valueOf(opposite).light();
        }
        Lamp nextLamp = null;
        if(next != null){
            nextLamp = Lamp.valueOf(next);
            System.out.println("绿灯从"+ this+"切换为"+nextLamp);
            nextLamp.light();
        }
        return nextLamp;
    }
}

交通灯控制类：

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。

package com.heima.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(){
        currentLamp = Lamp.S2N;
        currentLamp.light();
        ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
        timer.scheduleAtFixedRate(
                new Runnable(){
                    public void run(){
                        currentLamp = currentLamp.blackOut();
                    }
                }, 
                10, 
                10,
                TimeUnit.SECONDS);
    }
}

道路类：

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.heima.interview.traffic;
import java.util.AbstractList;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.*;
public class Road{
    private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();
    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(){//定时器
            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(//定时器
                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 cross traveling");
                            }
                        }
                    }
                }


                TimeUnit.SECONDS);
    }
}

主函数：
package com.heima.interview.traffic;

public class MainClass {
    public static void main(String [] args){
        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]);
        }
        new LampController();

 

 

 

 

 

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