（2011年java基础）：交通灯管理系统

交通灯管理系统

那么如何入手呢？

这里总结了几点：

第一，看懂需求

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。

对于这样需求，其实有两种要分析的，第一种是图示道路中的规则和走向，第二种是对于交通灯逻辑

第二，对道路中的分布和走向做图示描述

第三，面向对象设计

首先要分析出有几个类

这里面无非就是涉及了路，交通灯，车这一类的那么我们该如何设计出合理的面向对象的类呢？

面向对象必须把握一个重要的经验：

l面向对象设计把握一个重要的经验：谁拥有数据，谁就对外提供操作这些数据的方法。

路拥有很多车，因此设计一个类。

灯要时刻变化，所以交通灯也是一个类
在很多方面经验我们知道，对于固定的数据组合我们可以用枚举来表示，所以交通灯用枚举来创建，而且利用高级枚举的技术定义操作自身的方法

但是我们还要考虑一个类，就是控制交通灯的，因为要定时调用交通灯类来控制交通灯的切换，而这个最好封装成一个对象来操作，这样就比较面向对象了。

所以有了第三个类，交通灯的类。

第四，这个也是我自己感觉的，就是代码的构建顺序

因为我们主要的操作很多都是需要交通灯的状态来判定的

所以首先是创建了交通灯的类

接着控制灯的类

再是道路的类

后面两个可以随意，因为他们都是靠交通灯的类来判断操作的。

<以下是部分代码>

道路的类的构建

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;/** * 每个Road对象代表一条路线，总共有12条路线，即系统中总共要产生12个Road实例对象。 * 每条路线上随机增加新的车辆，增加到一个集合中保存。 * 每条路线每隔一秒都会检查控制本路线的灯是否为绿，是则将本路线保存车的集合中的第一辆车移除，即表示车穿过了路口。 * @author 张孝祥 www.it315.org * */public class Road {//路线名称和交通灯名称是一致的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(){public void run(){for(int i=1;i<1000;i++){try {Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1000);//1-9秒内不断的增加车辆} 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();//用路线名称来查询并获取该名称的枚举对象然后判定是否为亮灯，要是亮灯就删除输出车辆if(lighted){System.out.println(vechicles.remove(0) + " is traversing !");//输出车辆里面包含了路线名称和i变量；}}}},1,1,TimeUnit.SECONDS);}}//利用12个方向的路线来判定该路灯是否为亮，如果灯亮那么就输出，否则就继续增加车辆并等待（线程继续循环）。

交通灯枚举的构建

package com.isoftstone.interview.traffic;/** * 每个Lamp元素代表一个方向上的灯，总共有12个方向，所有总共有12个Lamp元素。 * 有如下一些方向上的灯,每两个形成一组，一组灯同时变绿或变红，所以， * 程序代码只需要控制每组灯中的一个灯即可： * s2n,n2s     * s2w,n2e * e2w,w2e * e2s,w2n * s2e,n2w * e2n,w2s * 上面最后两行的灯是虚拟的，由于从南向东和从西向北、以及它们的对应方向不受红绿灯的控制， * 所以，可以假想它们总是绿灯。 * @author 张孝祥 www.it315.org * *//**/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;}}

控制器类的创建

package com.isoftstone.interview.traffic;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class LampController {//利用线程控制灯的切换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);}}