黑马程序员 交通灯管理系统

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java交通灯管理项目

我们初步分析一下有哪些对象：红绿灯，红绿灯的控制系统，汽车，路线。汽车看到自己所在路线对应的灯绿了就穿过路口吗？不是，还需要看其前面是否有车，看前面是否有车，该问哪个对象呢？该问路，路中存储着车辆的集合，显然路上就应该有增加车辆和减少车辆的方法了。再看题目，我们这里并不要体现车辆移动的过程，只是捕捉出车辆穿过路口的过程，也就是捕捉路上减少一辆车的过程，所以，这个车并不需要单独设计成为一个对象，用一个字符串表示就可以了。

画图进行分析：

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。
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。
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。

public class Road
{
 
 private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();
 
 private String   name  = null;
 
 public Road(String name)
 {
 
  this.name = name;
  // 创建一个使用单个 worker 线程的 Executor，以无界队列方式来运行该线程。
  ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
  pool.execute(new Runnable()
  {
   
   // 模拟到达路口的汽车
   @Override
   public void run()
   {
   
    for (int i = 1; i < 1000; i++)
    {
     try
     {
      Thread.sleep(new Random().nextInt(10) * 1000);// 随机函数，实现在一到十秒过来一个汽车
     }
     catch (InterruptedException e)
     {
      // TODO Auto-generated catch block
      e.printStackTrace();
     }
     vechicles.add(Road.this.name + ”  " + i);// 向容器中添加小汽车。
    }
   }
  });
  
  // 一个定时器，模拟灯亮以后汽车一个一个的开走。
  ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
  timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable()
  {
   
   @Override
   public void run()
   {
   
    if (vechicles.size() > 0)
    {
     boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();//获取当前灯的状态。
     if (lighted)
      System.out.println(vechicles.remove(0) + "is traveling");//将汽车从路口移走，也就是将容器中的第一个元素删除。
    }
   }
  }, 1, 1, TimeUnit.SECONDS);
 }
 
}

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。
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opposite变量来表示它们相反方向的灯，再用一个next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。
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。
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。

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 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;
 
 // 和当前灯同时绿的方向
 private String opposite;
 
 // 当前灯变红时下一个变绿的灯
 private String next;
 
 public boolean isLighted()
 {
 
  return lighted;
 }
 
//将灯变绿的方法

 public void light()
 {
 
   this.lighted = true;//当前灯变亮
  if (opposite != null)//判断这个防止死循环
  {
   Lamp.valueOf(opposite).light();//和当前灯同步的灯变亮。
  }
  System.out.println(name() + "lamp is green 下面有六个汽车通过");
 }
//将灯变红的方法 
 public Lamp blackOut()
 {
 
  this.lighted = false;//将该灯变暗
  if (opposite != null)//判断防止死循环
  {
   Lamp.valueOf(opposite).blackOut();//和当前灯同步的灯熄灭
  }
  Lamp nextLamp = null;
  if (next != null)
  {
   nextLamp = Lamp.valueOf(next);
   System.out.println("绿灯从" + name() + "--->" + next);
   nextLamp.light();//将下一个灯变亮
  }
  return nextLamp;
 }
 
}

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。
LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯。
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。

public class LampController
{
 
 private static final LampController LAMP_CONTROLLER = new LampController();
 
 private Lamp      currentLamp;
 
 private LampController()
 {
 
  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()
  {
   
   @Override
   public void run()
   {
   
    currentLamp = currentLamp.blackOut();
   }
  }, 10, 10, TimeUnit.SECONDS);
 }
 //单例对外提供的方法
 public static LampController getInstance()
 {
 
  return LAMP_CONTROLLER;
 }
}
主题类

public class MainClass
{
 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 
  LampController.getInstance();
 }
 
}

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