黑马程序员_交通灯管理系统

来源：互联网发布：淘宝旺铺价格编辑：程序博客网时间：2024/05/21 02:50

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黑马程序员—交通灯管理系

一、案例需求：

Ø 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

。。。

Ø 信号灯忽略黄灯，只考虑红灯和绿灯。

Ø 应考虑左转车辆控制信号灯，右转车辆不受信号灯控制。

Ø 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。

Ø 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）。

Ø 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。

Ø 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。

二、根据案例分析，得出以下案例模式图如下：

1、总共有12个路线，

南—北

北—南

东—西

西—东

南—西

北—东

东—南

西—北

南—东

东—北

北—西

西—南

三、用面向对象的设计思想

用面向对象的设计思想来剖析案例，可以得到的对象有：路，灯的控制器，红绿灯。路负责车的过往，红绿灯负责控制灯的状态，使得路可以根据灯的当前状态来控制哪个方向上可以通行，而灯的控制器用于控制灯在某个方同上维持一定时间后，把当前红绿类的状态改为红灯并把下一个路线的灯设为绿灯。

四、路的逻辑代码设计

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package com.qdn.audition.trifficlight;

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 String roadName;

private List<String> carsInRoad = new ArrayList<String>();

public Road(String roadName) {

this.roadName = roadName;

ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

executorService.submit(new Runnable() {

@Override

public void run() {

for (int i = 0; i < 1000; i++) {

try {

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

} catch (InterruptedException e) {

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

}

carsInRoad.add("在" + Road.this.roadName + "上有"

+ Road.this.roadName + i + "经过");

}

});

ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors

.newScheduledThreadPool(1);

scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {

@Override

public void run() {

if (carsInRoad.size() > 0) {

Light l=Light.valueOf(Road.this.roadName);

boolean isLighted =l.isLighted();

if (isLighted) {

System.out.println(carsInRoad.remove(0));

}

}, 1, 1, TimeUnit.SECONDS);

}

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首先在路这个对象的构造函数上产生一条线程,随机构造出1000个车,然后再产生一个定时器,在定时器中,不断的判断这路上的灯是否为绿灯,如果是,就从路中车的集合中每一秒钟移过一辆车,

五、灯的逻辑代码：

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package com.qdn.audition.trifficlight;

publicenum Light {

//East-东

//Western西

//South南

//North北

//东西方向

E2W("W2E","E2S",false),

//东南方向

E2S("W2N","S2N",false),

//南北方向

S2N("N2S","S2W",false),

//南西方向

S2W("N2E","E2W",false),

//与上对"东西方向"的反方向

W2E(null,null,false),

//与上对"东南方向"的反方向

N2S(null,null,false),

//与上对"南北方向"的反方向

W2N(null,null,false),

//与上对"南西方向"的反方向

N2E(null,null,false),

//北西方向

N2W(null,null,true),

//西南方向

W2S(null,null,true),

//南东方同

S2E(null,null,true),

//东北方同

E2N(null,null,true);

private Stringopposite;

private Stringnext;

privatebooleanisLighted;

private LightnextLight;

publicboolean isLighted() {

returnisLighted;

}

private Light(String opposite, String next,boolean isLighted) {

this.opposite = opposite;

this.next = next;

this.isLighted = isLighted;

}

publicvoid setGreeLight()

{

isLighted=true;

if(opposite!=null)

Light.valueOf(opposite).isLighted=true;

}

publicvoid setRedLight()

{

this.isLighted=false;

if(opposite!=null)

Light.valueOf(this.opposite).isLighted=false;

nextLight=Light.valueOf(this.next);

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

nextLight.isLighted=true;

}

public Light getNextLight() {

returnnextLight;

}

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使用enum类型根据需求设计出12种路灯的状态，构造函数传递了某状态相反方向上的状态，下一个路类的状态，和路灯是否为绿灯。比如如东本方向上能通行，那么西东方方向也能通行，下一个是东南方向；东南方向能通行，那么西北方向也能通行，下一个方向是南北方向；南北方赂能通行，那么北南方向同时也能通行，下一个方向是南西方向；南西方向能通行，那么北东方同也同时能通行。也就是说，只要确定一边的通行情况，就可以知道对应的另一个方向也能确定其状态。

在此enum中，setGreeLight方法用于设置其路的类和其路相反对应的灯为绿灯. setRedLight方法用于提供给灯的控制器系统，在某一时间隔后，将类设为红灯，并给出下一个路的绿灯，getNextLight用于给灯的制控制器系统返回当前为绿灯的路。方便在下一次时间隔到来时，继续设置下一种灯为绿灯。并返回此灯,依次类推。

六、灯的控制器代码逻辑：

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package com.qdn.audition.trifficlight;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class Controller {

Light courrentlight=Light.E2W;

public Controller()

{

courrentlight.setGreeLight();

ScheduledExecutorService scheduledExecutorService=Executors.newScheduledThreadPool(1);

scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(

new Runnable(){

@Override

public void run() {

Controller.this.courrentlight.setRedLight();

Controller.this.courrentlight=Controller.this.courrentlight.getNextLight();

Controller.this.courrentlight.setGreeLight();

}},

20,

TimeUnit.SECONDS);

}

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主要是用于产生一个定时器，控制灯状态的生命周期。如上述代码为20秒后，从当前的灯中得到下一个灯，并把当前的灯设为红灯后，打开下一个灯为当前绿灯，当路在检测到此绿灯时，就开始通行。

七、交通灯的启动器：

首先是实例化此十字路口12条交通路线，启动它位的红绿灯检测模块，当发现检测到的灯为绿灯时，路的过车就会启动。至到灯为红灯为止。

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package com.qdn.audition.trifficlight;

publicclass MainCLass {

/**

*@param args

publicstaticvoidmain(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 Controller();

}

八、总结：

此交通灯的关键点在于灯和路配合，路为12条路，也就是说有12个实例对象，分别有自已的运行线程，都在检测交通灯的状态，只要发现自已的灯为绿灯就开始通行（打印在控制台）。而灯又和灯的控制器完美结合，灯的状态交由控制器来控制灯在各各方向上红绿状态，使得各个路上的检测中，只有其中两条路能通行，这样，只要控制器控制当前的灯和下一个灯，就可以实现交通灯案例了。

通过此案例，以后在再项目时，在分析案例时，一定要以面向对象的思惟去考虑问题，把各个对象的职责划分清楚，有可能的话，画图帮助辅助分析。比如上面的案例，如果不画图的话，凭空想象是很难发现这些要素的（12条路）,当我们发生这些要素后，就分清了各个对象的职责划分了，车大了十字路口上行过，那么对象应该是路，而不是车，所以路有车过往的职责。灯的职责就是提供状态控制职责。控制器对象的职责是控制灯状态的改变。所以此案例所涉及对象就有：灯，路，控制器