面试题一（交通灯）

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。

面向对象理解：
面向对象设计把握一个重要的经验：谁拥有数据，谁就对外提供操作这些数据的方法。
再牢牢掌握几个典型的案例就可以了：人在黑板上画圆，列车司机紧急刹车，
售货员统计收获小票的金额，你把门关上了等。

分析阶段：（根据画图来完成）
首先分析需要创建那些对象。该对象里面包括那些实现方法。
路对象：里面包括车数据，只有路知道怎么出现车和什么事将车移走
灯对象：里面包括两种亮灯方式，只有灯才知道怎么让自己亮，
控制系统对象：控制系统，定时系统,只有控制系统知道什么时候发信号给指定灯。

下面代码需要知道的：线程池相关对象运用，定时器的运用。用到的方法：
Executors以下静态工厂方法创建一个线程池：
newScheduledThreadPool：创建一个定长的线程池，
  而且支持定时的以及周期性的任务执行。类似于Timer。
  但是，Timer是基于绝对时间，对系统时钟的改变是敏感的，
  而ScheduledThreadPoolExecutor只支持相对时间。
newSingleThreadExecutor() ：
         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。

道路：通过传入字符串name 方向路名，创建道路并随机产生车辆vechicles添加到集合中，再移走车辆。

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>();private String name =null;//构造方法：创建该路的时候，上面每隔随机几秒出现一辆车public Road(String name)//定义路的名称：比如东到南，传入名称即可{this.name = name;//模拟车辆不断随机上路的过程ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();//创建一个线程池，从里面获取一个空闲的线程来执行下面程序//void execute(Runnable command) 在未来某个时间执行给定的命令。        //如果不定义此线程池的话，下面的sleep方法会影响创建对象的时间pool.execute(new Runnable(){//匿名内部类public void run(){for(int i=1;i<1000;i++){try{  //休息随机秒数Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1000);}catch (InterruptedException e){e.printStackTrace();}//访问外部类的成员变量//添加车辆到路上vechicles.add(Road.this.name + "_" + i);}}});//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);//定时器：每隔多久执行一次里面方法，也是使用Executors创建线程池，返回一个可以使用定时器方法的对象timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable(){//匿名内部类，定义Runnable里面run方法里面需要执行的任务public void run(){if(vechicles.size()>0){//该判断这条路上对应的灯boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();if(lighted){System.out.println(vechicles.remove(0) + " is traversing !");}}}},1,1,TimeUnit.SECONDS);}}

灯：（枚举类）看图定义灯（难点）
看图可知：亮灯规律：当前灯和对面灯一起亮（绿），隔一定时间下一个方向上的灯亮（绿），以此循环。
     S2N对面灯N2S，它的下一个灯S2W；S2W对面灯N2E，它的下一个灯E2W
     E2W对面灯W2E，它的下一个灯E2S；E2S对面灯W2N，它的下一个灯S2N

public enum Lamp{   //主要思路：看图可知，我们把主要4个方向的灯控制好就可以了,对面方向，和此灯亮后下一个灯变绿/*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！*///对应上面四条路上的灯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*///看图可知，这4条路的灯一直是绿灯S2E(null,null,true),E2N(null,null,true),N2W(null,null,true),W2S(null,null,true);//灯的构造方法。opposite对应灯，next下一个灯//定义成这样不行，private Lamp(opposite,String next,boolean lighted)private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted){//传入灯对应的字符串this.opposite = opposite;this.next = next;this.lighted = lighted;}/*当前灯是否为绿*/private boolean lighted;private String opposite;//与当前灯同时为绿的对应方向，如S2W的对面灯N2Eprivate String next;//当前灯变红时下一个变绿的灯//定义判断方法public boolean isLighted(){return lighted;}//理解灯的变化过程：/** * 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 * @return 下一个要变绿的灯 */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;}}

灯的控制器：（结合灯代码理解）

import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class LampController {private Lamp currentLamp;//定义当前的灯public LampController(){//刚开始让由南向北的灯变绿;currentLamp = Lamp.S2N;currentLamp.light();//让S2N变绿/*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(){System.out.println("来啊");currentLamp = currentLamp.blackOut();//每隔10秒将当前灯变黑(红)    } },10,10,TimeUnit.SECONDS);}}

main类（运行类）：

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*/new LampController();//开启灯的控制器}}