交通灯业务

 

注意：变量类型尽量面向接口或者是父类型（超类）

先看一下需要吧：

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。

问题分析：

第一：每个路口行驶的车有三个方向，前面，左边，右边（而右边不受信号灯的控制）这样一个有12条路线，但是其实控制的是8条，前面的优先通过，左边的随后。

第二：每次车行驶考察的目标是前面，如果前面没车，就可以行驶

以下部分步骤为参考：

（一）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。
1.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。
2.每条路线上随机增加新的车辆，增加到一个集合中保存。
3.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。
（二）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。
1 .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。
2.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。
3.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。
4.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。
5.设计一个LampController类，它定时让当前的绿灯变红。

代码设计部分抽取：

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list集合中增加一辆车。

//定义一个线程池，然后执行线程池中的任务，每隔一个随机时间向集合添加一辆车。

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();

}

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

}

}

}

);

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。

//创建一个定时器，每隔多久检查一次灯的情况。

ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);

timer.scheduleAtFixedRate(

new Runnable(){

public void run(){

if(list.size()>0){

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

if(lighted){

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

}

}

}

},
TimeUnit.SECONDS);

Lamp类，因为我们分成了12条路，有12个灯，所以我们采用枚举的方式创建这个类。

//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);

/ /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

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;

}

LampController类

//初始化一个方向灯的状态，每隔10执行一次。

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(){

currentLamp = currentLamp.blackOut();

}

},

TimeUnit.SECONDS);

}

在main中创建路和控制器，验证程序

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();

}

}