黑马程序员 交通灯管理系统

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模拟交通图：

      

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。

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lRoad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。

lLamp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。

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。

lLampController构造方法中要设定第一个为绿的灯。

lLampController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。

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代码：
Road类

    //包名要用公司的网址倒写      package JiaoTongDeng;            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;            public class Road {          private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();          //name代表路线的名字，路线上的车用路线名字上的第i量表示。          private String name = null;          public Road(String name){              this.name = name;              //创建一个单独的线程。              ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();              //匿名内部类，表示要线程执行的内容。              pool.execute(new Runnable(){                  //复写Runnable的run方法                  public void run(){                      for(int i=1; i<1000; i++){                          try {                              //10秒内随机间隔时间向路线上添加车辆                              Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1)*1000);                          } catch (InterruptedException e) {                              e.printStackTrace();                          }                          vechicles.add(Road.this.name + "方向，第" +i+"辆车");                      }                  }              });              //创建定时器              ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);              //scheduleAtFixedRate()以一定的频率定时执行Runnable子类对象中的run方法代码。              timer.scheduleAtFixedRate(                      new Runnable(){                          public void run(){                              if(vechicles.size()>0){                                  //用路名获取对应的灯的对象，判断等的状态                                  boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();                                  if(lighted){                                      //如果是绿灯就每秒删除一辆车，表示每秒开走一辆车。知道变成红灯。                                      System.out.println(vechicles.remove(0)+"开走了！");                                  }                              }                             }                      },1,1,TimeUnit.SECONDS);          }            }  

Lamp类

    package JiaoTongDeng;            public enum Lamp {          S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",true),E2S("W2N","S2N",true),          N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),W2N(null,null,false),          S2E(null,null,false),E2N(null,null,false),N2W(null,null,false),W2S(null,null,false);                private Lamp(){          }                    private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted){              this.opposite = opposite;              this.next = next;              this.lighted = lighted;          }                    private String next;          private String opposite;          private boolean lighted;          //检查灯是红灯还是绿灯的方法          public boolean isLighted(){              return lighted;          }          //让当前灯变成绿灯，反方向的灯也随着变化.           public void light(){              this.lighted = true;              if(opposite != null){                  Lamp.valueOf(opposite).light();              }                       System.out.println(name() + "方向，变成绿灯了，应该有6个方向上有车辆行驶");          }          //让当前的灯变成红灯,反方向的灯也随着变化，让下一个灯变成绿灯，并返回变成绿灯的对象给调用者。          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(name()+"方向，禁止通行"+next+"和"+opposite+"方向变成绿灯了");                  nextLamp.light();                         }                     return nextLamp;          }      }  

LampController类

    package JiaoTongDeng;            import java.util.concurrent.Executors;      import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;      import java.util.concurrent.TimeUnit;            public class LampController {          private Lamp currentLamp;                    public LampController(){              //让当前的灯等为S2N。              currentLamp = Lamp.S2N;              //让S2N的灯变绿，并把对面的灯也变绿              currentLamp.light();                            ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);              timer.scheduleAtFixedRate(                      new Runnable(){                          public void run(){                              //每隔10秒关闭当前灯，把返回的下一个灯赋值给当前等。                              currentLamp = currentLamp.blackOut();                          }                                }, 10, 10, TimeUnit.SECONDS);          }            }  

Main

    package JiaoTongDeng;            public class Main {      <span style="white-space:pre">  </span>          public static void main(String[] args) {              String[] directions =                       new String[]{"S2N","S2W","E2W","E2S","N2S","N2E","W2E","W2N","S2E","E2N","N2W","W2S"};              //将路线名放在字符串数组中，以便循环创建12条路线              for(int i=0; i<directions.length; i++){                  new Road(directions[i]);              }              //创建灯的控制系统。              new LampController();          }            }