交通灯管理系统
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一、交通灯管理项目需求
交通灯管理系统
模拟实现十字路口的交通灯管理系统逻辑，具体需求如下：
1.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。
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。
5 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）。
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。
二、实现步骤
1.对需求进行分析。
画出路线图对路线的分析
由图可分析出十字路口总共有12条行车路线。由于从南向北和从北向南是一个交通灯调控，所以南北向只要考虑一个方向的灯，东西向也只要考虑一个方向的灯即可。南北向的灯在由绿变红后，首先需要让南转西的过完之后才能开放东西向的通行。东西向的灯由绿变红后，首先要开放东转南方向的通行，然后再开通南北方向。然后一直这么循环下去。也就是说只要设计4组灯就可以了。因为有12个路口得有12个灯，即使那条路线一直可以通行，也要设计一个一直为绿灯的灯放在那里。
假设右转弯的灯为常绿。因为12个灯是固定的，所以我们想到了用枚举
2.代码编写
road类的编写
import java.util.ArrayList;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 {/* * 每条路线，都有自己的名字（name），用于存储车辆的集合（vehicles）。名字和它身上的红绿灯同名，以此获取交通灯枚举（Lamp） * 同时，每条路线，已生成就应该不停的 随机 产生车辆和 定时移走车辆 */private String name;//路线名，与路上的红绿灯同名private ArrayList<String> vehicles = new ArrayList<String>();//用于存储本线路上的车辆public Road(String name){this.name=name;//随机产生车辆ExecutorService carMaker=Executors.newSingleThreadExecutor();carMaker.execute(new Runnable(){@Overridepublic void run() {for(int x =0;x<1000;x++){//通过sleep方法控制产生车辆的时间间隔，把握节奏try {Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1)*1000);//这里用随机数，以更逼近现实。} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//为通过的车辆编号，并增加到集合中,这里的name有两个，一个构造传进来的参数，一个是外部类的成员变量，所以要区分下vehicles.add(Road.this.name+"_"+x);}}});//每个1秒移走车辆，用定时器实现操作ScheduledExecutorService carMoveTimer=Executors.newScheduledThreadPool(1);carMoveTimer.scheduleAtFixedRate(new Runnable(){@Overridepublic void run() {//如果路上有车且路上的交通灯为绿才移走车辆if(vehicles.size()!=0){//通过路的名字获取其交通灯，并判断交通灯是否亮boolean lighted=Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();if(lighted){//remove（int index）返回的是移走的那个元素System.out.println(vehicles.remove(0)+"----正在穿过路口");}}}}, 0, 1, TimeUnit.SECONDS);}}
交通灯Lamp类
/* 每个灯，含有三个属性：是否亮（lighted），对面的灯（opposite），下一个要亮的灯（nextLamp）； 三个方法：是否亮（boolean lighted），灯转亮（light（）），灯熄灭（breakout（）） */public enum Lamp {//四个主控制灯,交替顺序：先南向北，然后左转，再东向西，然后左转S2N("S2W","N2S",false),S2W("E2W","N2E",false),E2W("E2S","W2E",false),E2S("S2N","W2N",false),//主控制灯对面的灯,这些灯对面的和下一个灯应该为空，否则会陷入死循环N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),W2N(null,null,false),//四个右转路线的灯，常亮状态。S2E(null,null,true),E2N(null,null,true),N2W(null,null,true),W2S(null,null,true);private boolean lighted;private String opposite;private String next;private Lamp(String next,String opposite, boolean lighted) {this.next = next;this.opposite = opposite;this.lighted = lighted;}public boolean isLighted() {return lighted;}public void light(){this.lighted=true;if(this.opposite!=null){Lamp.valueOf(opposite).light();}System.out.println(name() + " is Green,下边应该有6个方向能够看到汽车通过");}public Lamp breakout(){this.lighted=false;if(opposite!=null){//应该判断是否为空，以免陷入死循环Lamp.valueOf(opposite).breakout();}Lamp nextLamp =null;if(next!=null){//应该判断是否为空，以免陷入死循环nextLamp=Lamp.valueOf(next);nextLamp.light();System.out.println("绿灯从"+name()+"--------->切换为"+next);}return nextLamp;}}
交通灯控制器LampController类：
import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;import java.util.concurrent.TimeUnit;/* 交通灯控制器，记录当前亮的灯 */public class LampController {private Lamp currentLamp=Lamp.S2N;LampController() {super();currentLamp.light();//定期将当前亮着的灯熄灭。ScheduledExecutorService constrollTimer =Executors.newScheduledThreadPool(1);constrollTimer.scheduleAtFixedRate(new Runnable(){@Overridepublic void run() {currentLamp = currentLamp.breakout();}}, 10, //这里要延迟10s，否则一开始会有8条路的绿灯都是亮的，而是将只应该有4条10, TimeUnit.SECONDS);}}
运行启动类：MainClass
public class MainClass { public static void main(String[] args) { //生成十二条路线 String[] roadNames={"S2N","S2W","E2W","E2S", "N2S","N2E","W2E","W2N", "S2E","E2N","N2W","W2S"}; </P><P> for(int x=0;x<12;x++){ new Road(roadNames[x]); } //启动交通灯控制器 new LampController(); }}
运行结果：
N2S is Green,下边应该有6个方向能够看到汽车通过S2N is Green,下边应该有6个方向能够看到汽车通过S2E_0----正在穿过路口N2S_0----正在穿过路口N2W_0----正在穿过路口N2S_1----正在穿过路口S2E_1----正在穿过路口W2S_0----正在穿过路口S2N_0----正在穿过路口S2E_2----正在穿过路口N2S_2----正在穿过路口N2W_1----正在穿过路口E2N_0----正在穿过路口N2E is Green,下边应该有6个方向能够看到汽车通过S2W is Green,下边应该有6个方向能够看到汽车通过绿灯从S2N--------->切换为S2WS2W_0----正在穿过路口N2E_0----正在穿过路口N2E_1----正在穿过路口S2W_1----正在穿过路口N2E_2----正在穿过路口S2E_3----正在穿过路口W2S_1----正在穿过路口S2E_4----正在穿过路口N2W_2----正在穿过路口E2N_1----正在穿过路口S2E_5----正在穿过路口W2S_2----正在穿过路口W2E is Green,下边应该有6个方向能够看到汽车通过E2W is Green,下边应该有6个方向能够看到汽车通过绿灯从S2W--------->切换为E2WE2W_0----正在穿过路口W2E_0----正在穿过路口E2W_1----正在穿过路口W2E_1----正在穿过路口E2N_2----正在穿过路口N2W_3----正在穿过路口E2W_2----正在穿过路口W2E_2----正在穿过路口W2E_3----正在穿过路口E2N_3----正在穿过路口S2E_6----正在穿过路口E2W_3----正在穿过路口E2N_4----正在穿过路口W2E_4----正在穿过路口S2E_7----正在穿过路口E2W_4----正在穿过路口W2E_5----正在穿过路口W2S_3----正在穿过路口W2N is Green,下边应该有6个方向能够看到汽车通过E2S is Green,下边应该有6个方向能够看到汽车通过绿灯从E2W--------->切换为E2SE2S_0----正在穿过路口W2N_0----正在穿过路口N2W_4----正在穿过路口E2S_1----正在穿过路口W2N_1----正在穿过路口E2S_2----正在穿过路口W2N_2----正在穿过路口E2S_3----正在穿过路口W2N_3----正在穿过路口E2S_4----正在穿过路口W2N_4----正在穿过路口E2S_5----正在穿过路口W2N_5----正在穿过路口E2N_5----正在穿过路口W2N_6----正在穿过路口W2S_4----正在穿过路口S2E_8----正在穿过路口E2N_6----正在穿过路口W2S_5----正在穿过路口N2W_5----正在穿过路口N2S is Green,下边应该有6个方向能够看到汽车通过S2N is Green,下边应该有6个方向能够看到汽车通过绿灯从E2S--------->切换为S2NS2N_1----正在穿过路口N2S_3----正在穿过路口
