交通灯管理系统

l       每条路线上都会出现多辆车，路线上要随机增加新的车，在灯绿期间还要每秒钟减少一辆车。

Ø      设计一个Road类来表示路线，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。

Ø      每条路线上随机增加新的车辆，增加到一个集合中保存。

Ø      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。

l       每条路线每隔一秒都会检查控制本路线的灯是否为绿，一个灯由绿变红时，应该将下一个方向的灯变绿。

Ø      设计一个Lamp类来表示一个交通灯，每个交通灯都维护一个状态：亮（绿）或不亮（红），每个交通灯要有变亮和变黑的方法，并且能返回自己的亮黑状态。

Ø      总共有12条路线，所以，系统中总共要产生12个交通灯。右拐弯的路线本来不受灯的控制，但是为了让程序采用统一的处理方式，故假设出有四个右拐弯的灯，只是这些灯为常亮状态，即永远不变黑。

Ø      除了右拐弯方向的其他8条路线的灯，它们是两两成对的，可以归为4组，所以，在编程处理时，只要从这4组中各取出一个灯，对这4个灯依次轮询变亮，与这4个灯方向对应的灯则随之一同变化，因此Lamp类中要有一个变量来记住自己相反方向的灯，在一个Lamp对象的变亮和变黑方法中，将对应方向的灯也变亮和变黑。每个灯变黑时，都伴随者下一个灯的变亮，Lamp类中还用一个变量来记住自己的下一个灯。

Ø      无论在程序的什么地方去获得某个方向的灯时，每次获得的都是同一个实例对象，所以Lamp类改用枚举来做显然具有很大的方便性，永远都只有代表12个方向的灯的实例对象。

Ø      设计一个LampController类，它定时让当前的绿灯变红。

Road类的编写

l      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。

l      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）。

l      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。

Lamp类的编写

l      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。

l      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。

l      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。

l      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。

LampController类的编写

l      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。

l      LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯。

l      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。

 

 

 

 

Road类的编写

 

/*

 * 把每个方向的一条路当做一个集合看淡，每辆车当做集合中要添加的元素，在十字路口的最前面

 * 的车，则为集合的0角标的汽车，第一辆车通过路口，则remove(0)集合中的元素即可。

 * name表示具体的那条路，比如从南向北(S2N).

 * 在构造方法中开启第一个线程随机的把车添加到路（集合中）上，并记录车数量，

 * 以便区分不同的车。接着开启第二个线程，每个1秒钟判断等的状态，如果为

 * 绿灯，则（remove（0））最前面的车开走，其他车补位（ArrayList集合的特点）。

 *

 *

 * */

publicclass Road{

    //存放某条路上的车的集合

    List<String>vechicles =newArrayList<String>();

    //neme表示某条路

    privateStringname =null;

    publicRoad(String name){

       this.name =name;

       //创建一个线程池,并启动一个线程，每隔一段时间添加一辆车

       ExecutorServicepool = Executors.newSingleThreadExecutor();

       pool.execute(newRunnable(){

           publicvoidrun(){

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

                  try {

                     //1-10秒随机添加一辆车

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

                  }catch (InterruptedException e) {           

                     e.printStackTrace();

                  }

                  vechicles.add(Road.this.name +"路上的第" + i+"辆车");

              }

           }

       });

       //创建一个定时器，每隔1秒看灯是否为红（绿）

       ScheduledExecutorServicetimer = Executors.newScheduledThreadPool(1);

       timer.scheduleAtFixedRate(

              newRunnable(){

                  publicvoidrun(){

                     //路上是否有车

                     if(vechicles.size()>0){

                         //得到在某条路上的灯市为红灯还是绿灯

                         booleanlighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();

                         if(lighted){

                            System.out.println(vechicles.remove(0)+"正在通过路口 !");

                         }

                     }

                  }

              },

              1,//每过1秒，执行一次newRunnable(){}

              1,//执行一次后再隔1秒接着继续执行

              TimeUnit.SECONDS);//23参数时间单位

       /*timer.schedule(callable,1, unit)隔一秒直行一次callable，结束后break

        * scheduleAtFixedRate(callable, 1,, 1 unit)隔一秒直行一次callable，再隔一秒再次

        * 循环。  这两个方法就好比if和while 只不过加上了定时器

        * */

    }  

 

}

Lamp类的编写

 

/*南-->(北，东),东-->(西，南)对应的方向  北-->(南，西),西-->(东，北)

 * 只需要考虑一边，另外一边的情况完全相同（只需要一边通过构造方法

 * 来创建对应的灯，即可，另外一边的灯就不需要。不然会重复的）

 * 而   南-->东，东-->北，北-->西，西-->南 表示每个路口的右转弯

 * 在生活中，右转弯是随时都可以走的

 * 在   枚举对象（参数1，参数2，参数3）的三个参数分表表示

 * 枚举对象和参数一的枚举对象是对应的一边

 * 参数2，表示直行路后就可以左转弯的那条路的枚举对象

 * 参数3，表示此条路的灯是否为绿灯，true表示绿灯，false表示红灯

 *

 * */

publicenum Lamp{

    /*南-->(北，东),东-->(西，南)*/

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

    /*北-->(南，西),西-->(东，北)*/

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

    /*南-->东，东-->北，北-->西，西-->南*/

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

   

    privateLamp(String opposite,String next,booleanlighted){

       this.opposite =opposite;

       this.next =next;

       this.lighted =lighted;

    }

    privatebooleanlighted;

    /*南-->(北，东)和北-->(南，西)是互相对应的，则只需要考虑一边 */

    privateStringopposite;

    //表示亮着的灯的下一个灯的名字

    privateStringnext;

    publicbooleanisLighted(){

       returnlighted;

    }

    //让灯和对应方向的灯处于某种状态

    publicvoidlight(){

       this.lighted =true;//true表示绿灯

       //对应的灯的构造方法里面不再传对应的灯了，所以此处不会形成死循环

       if(opposite!=null) 

           //Lamp.valueOf(opposite)返回的是此字符串对应的枚举对象

           Lamp.valueOf(opposite).light();

       //name()是某个灯的枚举

       System.out.println(name()+"lampis green,下面可以看到6个方向能看到汽车穿过");

    }

    public LampblackOut(){

       this.lighted =false;//false表示红灯

       if(opposite!=null){

           Lamp.valueOf(opposite).blackOut();

       }

       LampnextLamp = null;

       if(next !=null){

           nextLamp= Lamp.valueOf(next);

           //上一个灯变红了，所以下一个灯就得变绿了

           nextLamp.light(); 

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

       }

       returnnextLamp;

    }

}

LampController类的编写

 

publicclassLampController {

    private LampcurrentLamp;

 

    publicLampController(){

       //初始化一个当前的灯对象，即首先要是绿灯的灯

       currentLamp =Lamp.S2N;

       //让当前的灯变绿，此时对应的灯也变绿了

       currentLamp.light();

      

       ScheduledExecutorServicetimer = Executors.newScheduledThreadPool(1);

       timer.scheduleAtFixedRate(

              newRunnable(){

                  publicvoidrun(){

                     /*blackOut()返回的是下一个灯对象，即当前灯变红后，返回下一个灯

                      * 并将其变成绿灯，如此循环*/

                     currentLamp =currentLamp.blackOut();

                  }

              },

              10,//每隔10秒将绿灯变红灯，下一个灯从红边绿

              10,

              TimeUnit.SECONDS);

    }

 

}

MainClass类的编写

 

publicclassMainClass {

 

    publicstaticvoidmain(String[] args) {

       String[]directions = new String[]{

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

       };

       for(String direction : directions){

           newRoad(direction);

       }

       newLampController();

    }

 

}