黑马程序员—交通灯系统

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交通灯系统的基本需求：

            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。

面向对象类的设计：

总共有12条路线；

每条路线都有一个红绿灯（说明路线和红绿灯是组合关系）对其控制；

假设4条右转弯的路线的红绿灯为常绿状态；

其他8条路线是两两成对的，分为4组（如图所示）；

 

汽车路线类(Road)：

               1：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。

               2：每一条路线都有汽车所以要用一个集合( LIst )保存路线中的汽车；

               3：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。

                    因此要在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。

 

public class Road {  

    List<String> vehicles=new ArrayList<String>();  

    private String name;  

    public Road(){}  

    public Road(String name){  

        this.name=name;  

        //创建线程一个线程   

        ExecutorService pool=Executors.newSingleThreadExecutor();  

        //执行线程的方法并每隔一定的时间就向集合添加一条数据来模拟公路上的车  

        pool.execute(new Runnable(){  

            @Override  

            public void run() {  

               for (int i = 0; i <1000; i++) {  

                    try {  

                        Thread.sleep(new Random().nextInt((10)+1/1000));  

                        vehicles.add(Road.this.name+"---"+i);  

                    } catch (InterruptedException e) {  

                        e.printStackTrace();  

                   }  

                }  

            }  

        });  

        //执行线程的方法并每隔一定的时间就把集合的一条数据删除来模拟公路上通过的车  

    ScheduledExecutorService trime=Executors.newScheduledThreadPool(1);  

    trime.scheduleAtFixedRate(  

            new Runnable(){  

                @Override  

                public void run() {  

                    if(vehicles.size()>0){  

                        boolean lingted=Lamp.valueOf(Road.this.name).isLoghted();  

                        if(lingted){  

                            System.out.println(vehicles.remove(0)+"zou la");  

                        }  

                    }  

               }  

            },   

            2,  

            2,   

            TimeUnit.SECONDS);  

    }  

      

} 

 

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

交通灯类(Lamp)使用枚举：

            1:因为要产生十二个灯对象实例供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，，所以使用枚举的形式定义更为简单。 

            2：该类中还有有两个方法( light () 、blackOut() )来设置灯的状态；

            3：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。

 

public enum Lamp {  

    S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","N2S",false),//南到北，南到西。。  

    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);  

  

    //分别对应相应交通灯，亮暗状态，下一个交通灯  

      

    private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted){  

        this.opposite=opposite;  

        this.next=next;  

        this.lighted=lighted;  

    }  

      

     

     private boolean lighted;  

     private String opposite;   

     private String next;  

       

     //灯要用三个方法：判断是否为亮、开灯、关灯  

     public boolean isLighted(){  

        return lighted;  

           

     }  

  public void light(){  

      this.lighted=true;  

      if(opposite!=null){//易死循环  

          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！");  

  }  

  public Lamp blackOut(){  

      this.lighted=false;  

      if(opposite!=null){//易死循环  

          Lamp.valueOf(opposite).blackOut();  

  }  

        

      Lamp nextLamp=null;  

      if(next!=null){  

            

          nextLamp=Lamp.valueOf(next);//解决无法显示绿灯转换  

            

          System.out.println("绿灯从"+name()+"-------->切换为"+next);  

          nextLamp.light();  

      }  

      return nextLamp;  

  }  

 

}  

 

系统控制类( Lampcontroller )：

               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:在创一个方法，在方法中要设定第一个为绿的灯；且在方法中定义一个定时器，每隔10秒将当前灯变红和将下一个灯变绿。

public class Lampcontroller {  

    private Lamp currentLamp;  

    //使用单利设计模式  

    private Lampcontroller(){};  

    private static Lampcontroller lampc=new Lampcontroller();  

    public static Lampcontroller getLampcontroller(){  

            return lampc;  

    }  

    public void show(){  

        currentLamp=Lamp.S2N;  

        currentLamp.light();  

        //每隔10秒就把当前的灯变红并让下一个方向的灯变绿  

    ScheduledExecutorService timer=Executors.newScheduledThreadPool(1);  

    timer.scheduleAtFixedRate(  

            new Runnable(){  

                @Override  

                public void run() {  

                currentLamp=currentLamp.blackOut();  

                      

                }  

            },   

            10,  

            10,  

            TimeUnit.SECONDS);  

    }  

}  

mainclass类：

public static void main(String[] args) {  

        // TODO Auto-generated method stub  

  

        //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]);  

        }  

        //调用交通灯系统  

       Lampcontroller.getLampcontroller().show();  

    } 

 

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