黑马程序员_张孝祥7K面试题-交通灯管理系统
来源:互联网 发布:如何在淘宝买东西便宜 编辑:程序博客网 时间:2024/05/02 01:36
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1、项目需求
(1)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
(2)信号灯忽略黄灯,只考虑红灯和绿灯。
(3)应考虑左转车辆控制信号灯,右转车辆不受信号灯控制。
(4)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。
(5)每辆车通过路口时间为1秒(提示:可通过线程Sleep模拟)
(6)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。
(7)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。
2、项目分析:
(1)思路:
总共有12条路线,为了统一编程模型,可以假设每条路线都有一个红绿灯对其进行控制,右转弯的4条路线的控制灯可以假设称为常绿状态。
另外,其他的8条线路是两两成对的,可以归为4组,所以,程序只需考虑图中标注了数字号的4条路线的控制灯的切换顺序,这4条路线相反方向的路线的控制灯跟随这4条路线切换,不必额外考虑。
(2)项目中需要的对象:
红绿灯,红绿灯的控制系统,汽车,路线。
##路线中存储着车辆的集合,并应该有增加车辆和减少车辆的方法。
##汽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。
##面向对象设计一个重要的经验:谁拥有数据,谁就对外提供操作这些数据的方法。
3、项目中所涉及到的类的设置:
(1)Road类:
1.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
2.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
3.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
代码:
public class Road { private String name;//方向 private List vehicle = new ArrayList();//车辆集合 Road(String name){ this.name = name; //创建线程,随机向集合中加入车辆 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(1); pool.execute(new Runnable() { public void run() { int count = 1; while (true) { try { Thread.sleep(new Random().nextInt(10000) + 1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } vehicle.add(Road.this.name + "_" + count++); } } }); //创建线程,每隔一秒检查对应的灯是否为绿,是则放行一辆车 ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1); timer.scheduleAtFixedRate( new Runnable() { public void run() { if (vehicle.size() > 0 && Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted()) { System.out.println(vehicle.remove(0) + " is driving!"); } } }, 1, 1, TimeUnit.SECONDS); } }
(2)Lamp类
1.系统中有12个方向上的灯,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。
2.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
nextLampName变量来表示此灯变亮后的下一个变亮的灯。
3.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
blackOut方法还要让下一个灯变亮。
##其他方向上的Lamp对象的nextLampName和oppositeLampName属性设置为null即可。
代码:
public enum Lamp { //12条路线 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; } private String opposite;//同一组灯 private String next;//下一个灯 private boolean lighted;//标记 //判断是否为绿灯 public boolean isLighted(){ return lighted; } //由红变绿 public void light(){ lighted = true; if (opposite != null) { Lamp.valueOf(opposite).light(); } System.out.println(name() + "变为绿灯。"); } //将当前的灯和同一组的灯灯由绿变红,并将下一组灯由红变绿 public Lamp blackOut(){ lighted = false; if (opposite != null) { Lamp.valueOf(opposite).blackOut(); } Lamp nextLamp = null; if (next != null) { nextLamp = Lamp.valueOf(next); nextLamp.light(); } System.out.println(name() + "变为红灯。"); return nextLamp; } }
(3)LampController类
1.LampController应设计成单例
整个系统中只能有一套交通灯控制系统
因此,LampController应设计成单例
2.LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯
3.start方法中将当前灯变绿,启动定时器,每隔10秒将灯变红和将下一个灯变绿
代码:
public class LampController { //单例设计模式 private Lamp currentLamp; private LampController(){ currentLamp = Lamp.S2N; } private static final LampController lampController = new LampController(); public static LampController getInstance(){ return lampController; } public void start(){ currentLamp.light(); //创建线程,每隔10秒将灯变红,下一个灯变绿 ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(1); pool.scheduleWithFixedDelay( new Runnable() { @Override public void run() { currentLamp = currentLamp.blackOut(); } }, 10, 10, TimeUnit.SECONDS); } }
(4)MainClass类
1.用循环创建出代表12条路线的对象。
2.获得LampController对象并调用其start方法执行run块中的运行代码
代码:
public class MainClass { public static void main(String[] args) { String [] directions = new String[]{ "S2N","S2W","E2W","E2S","N2S","N2E","W2E","W2N","S2E","E2N","N2W","W2S" }; //创建12条线路对象 for (int i = 0; i < directions.length; i++) { new Road(directions[i]); } //运行整个交通灯系统 LampController.getInstance().start(); } }
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