黑马程序员---交通灯

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交通灯还是比较难理解，可能是我面向对象设计得比较少，没有想过类似的问题

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）。 ——来自PPT

因为每一个路口可以选择三个行驶方向，3x4=12条，有因为不用考虑每条路的右拐，所以程序只需考虑图中标注了数字号的4条路线的控制灯的切换顺序，这4条路线相反方向的路线的控制灯跟随这4条路线切换，不必额外考虑:

Road类的编写

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。
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）。
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。

Lamp类的编写

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。
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。
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。
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。

LampController类的编写

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。
LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯。
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。
MainClass类的编写用for循环创建出代表12条路线的对象。接着再获得LampController对象并调用其start方法。 

 

public class Road {  
    private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();  
      
    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);  
          
    }  
} 

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;  
    }  
} 

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