交通灯

问题分析:

类设计:

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（用一个“路线名_id”形式的字符串进行表示）。
  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，是则打印车辆集合和将集合中的第一辆车移除掉。

源码如下：

package com.isoftstone.interview.traffic; 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; /** * 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。 * 每条路线上随机增加新的车辆，增加到一个集合中保存。 * 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。 * @author 张孝祥 www.it315.org * */public class Road {        private List vechicles = new ArrayList();                private String name =null;        public Road(String name){               this.name = name;                              //模拟车辆不断随机上路的过程                         ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();               pool.execute(new Runnable(){                       public void run(){                               for(int i=1;i<1000;i++){                                      try {                                              Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1000);                                      } catch (InterruptedException e) {                                              e.printStackTrace();                                      }                                      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);               timer.scheduleAtFixedRate(                               new Runnable(){                                      public void run(){                                              if(vechicles.size()>0){                                                     boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();                                                     if(lighted){                                                             System.out.println(vechicles.remove(0) + " is traversing !");                                                     }                                              }                                                                                    }                               },                               1,                               1,                               TimeUnit.SECONDS);                       }}

（二）Lamp类
  1.系统中有12个方向上的灯，在程序的其他地方要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，再用一个nextLampName变量来表示此灯变亮后的下一个变亮的灯。这三个变量用构造方法的形式进行赋值，因为枚举元素必须在定义之后引用，所以无法再构造方法中彼此相互引用，所以，相反方向和下一个方向的灯用字符串形式表示。 
  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，这两个方法内部要让相反方向的灯随之变亮和变黑，blackOut方法还要让下一个灯变亮。
  4.除了S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象之外，其他方向上的Lamp对象的nextLampName和oppositeLampName属性设置为null即可，并且S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象的nextLampName和oppositeLampName属性必须设置为null，以便防止light和blackOut进入死循环。
源码如下：

package com.isoftstone.interview.traffic; /** * 每个Lamp元素代表一个方向上的灯，总共有12个方向，所有总共有12个Lamp元素。 * 有如下一些方向上的灯,每两个形成一组，一组灯同时变绿或变红，所以， * 程序代码只需要控制每组灯中的一个灯即可： * s2n,n2s     * s2w,n2e * e2w,w2e * e2s,w2n * s2e,n2w * e2n,w2s * 上面最后两行的灯是虚拟的，由于从南向东和从西向北、以及它们的对应方向不受红绿灯的控制， * 所以，可以假想它们总是绿灯。 * @author 张孝祥 www.it315.org * *//**/ public enum Lamp {        /*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！*/        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*/        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;        }          /*当前灯是否为绿*/             private boolean lighted;        /*与当前灯同时为绿的对应方向*/         private String opposite;        /*当前灯变红时下一个变绿的灯*/         private String next;        public boolean isLighted(){               return lighted;        }                /**         * 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;        }}

（三）LampController类
  1.整个系统中只能有一套交通灯控制系统，所以，LampController类最好是设计成单例。
  2.LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯。 
  3.LampController对象的start方法中将当前灯变绿，然后启动一个定时器，每隔10秒将当前灯变红和将下一个灯变绿。
源码如下：

package com.isoftstone.interview.traffic; import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;import java.util.concurrent.TimeUnit; public class LampController {        private Lamp currentLamp;                public LampController(){               //刚开始让由南向北的灯变绿;                          currentLamp = Lamp.S2N;               currentLamp.light();                              /*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();                               }                               },                               10,                               10,                               TimeUnit.SECONDS);        }}

MainClass类
  1.用for循环创建出代表12条路线的对象。
  2.接着创建出LampController对象。 
源码如下：

package com.isoftstone.interview.traffic; public class MainClass {         /**         * @param args         */        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();        } }