交通灯系统的学习

1、题目描述

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。

2、思路

（1）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。
a.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。
b.每条路线上随机增加新的车辆，增加到一个集合中保存。
c.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。
（2）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。
a.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。
b.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。
c.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。
d.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。
e.设计一个LampController类，表示灯的控制系统，它定时让当前的绿灯变红。

3、做出的结果大致为：（由于车是随机产生的，每次运行具体车辆不同）

N2S直 lamp is green，下面总共应该有6个方向有汽车穿过！
S2N直 lamp is green，下面总共应该有6个方向有汽车穿过！
S2E右_1 is traversing !
N2S直_1 is traversing !
S2E右_2 is traversing !
S2E右_3 is traversing !
E2N右_1 is traversing !
S2N直_1 is traversing !
N2W右_1 is traversing !
绿灯从S2N直-------->切换为S2W左
N2E左 lamp is green，下面总共应该有6个方向有汽车穿过！
S2W左 lamp is green，下面总共应该有6个方向有汽车穿过！
S2W左_1 is traversing !
N2E左_1 is traversing !
S2E右_4 is traversing !
W2S右_1 is traversing !
N2W右_2 is traversing !
N2E左_2 is traversing !
S2W左_2 is traversing !
N2E左_3 is traversing !
S2W左_3 is traversing !
S2E右_5 is traversing !
N2W右_3 is traversing !
E2N右_2 is traversing !

............

4、代码就不贴了，说一下学到的内容

（1）枚举类

枚举是java 5新增的一个menu关键字（它与class、interface关键字的地位相同），用于定义枚举。枚举是一种特殊的类，它一样有自己的Fileld、方法，可以实现一个或多个接口，也可以定义自己的构造器。一个java源文件中最多只能定义一个public访问权限的枚举类，且该java源文件也必须和枚举类的类名相同。但枚举毕竟不是普通的java类，它与普通类有如下简单的区别：
1、枚举类可以实现一个或多个接口，使用menu定义的枚举直接继承了java.long.Enum类，而不是继承Object类。其中java.long.Enum类实现了java.long.Serializable和java.long.Comparable两个接口。
2、使用enum定义、非抽象的枚举默认修饰符为final，因此枚举不能派生子类。
3、枚举的构造器只能使用private访问控制符，如果省略了枚举的访问修饰符其默认为private修饰；如果加强制定访问修饰符则只能使用private。
4、枚举的所有实例必须在枚举的第一行显示列出，否则这个枚举永远都不能生产实例，列出这些实例时系统会自动添加public static final修饰，无需程序员显式添加。
5、所有的枚举类都提供了一个values方法，该方法可以很方便的遍历所有的枚举值。

（2）jdk1.5的新特性 Executors工具类 （基本都是静态方法）

/*方法*/public static ExecutorService newFixedTreadPool(int n)//创建线程池，n定义池里线程的个数，谁有空就让谁run/*方法*/public static ExecutorServicenewSingleThreadExecutor()//与上面线程池不同的是它只有单个线程/*用法*/ExecutorService pool = Executors.newFixedTreadPool(1);//pool里只创了一个线程pool.excute(new Runnable(){//匿名内部类，pool.excute就已经启动了线程piblic void run{}//复写run方法});/*方法*/public static ScheduledExecutorService newScheduledTreadPool(int n)//创建调度池，相当于定时器，n定义池里线程的个数，可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行/*方法*/public static ScheduledExecutorService newSingleThreadScheduledExecutor()//与上面调度池不同的是它只有单个线程/*用法*/ScheduledExecutorService  timer = newSingleThreadScheduledExecutor();timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {  public void run(){ }//匿名内部类,复写run方法  },  3,//第一次延迟3秒开始  3,//间隔3秒执行一次  TimeUnit.SECONDS);//单位是秒