黑马程序员_交通灯管理系统

交通灯管理系统

----------------------- android培训、java培训、java高新技术博客、期待与您交流！ -------------------------

 一  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, 根据需求结合面向对象思想,抽象出的三个对象为:路线,交通灯,交通灯控制器.

     （1）交通线路图如下表示

 

 （2）Road路线类(路线记录的是录像上的车)  

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。

package com.heima.biji.interview.traffic;import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.Random;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;//执行器(并发库)import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;import java.util.concurrent.TimeUnit;/** * 编写Road类中模拟汽车上路: * 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。 * */public class Road {//定义一个汽车集合数组private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();//定义List面向接口编程//定义变量路的名字private String name = null;//定义路的构造方法public Road(String name) {this.name = name;//模拟车辆不断随机上路的过程ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();//new一个单独的线程池pool.execute(new Runnable(){@Overridepublic void run(){for(int i=1;i<1000;i++){try {Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1000);//严谨写法:定义一随机值(1到10秒)内出现一辆车 返回值是1-9,所以要加上1,才能是1-10,乘以1000,是毫秒变秒} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}vechicles.add(Road.this.name + "_" + i);//根据某条方向上的车}}});//定义定时器  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);//定义一个调度池//固定频率,类似爆炸定义连环爆炸timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {public void run() {if(vechicles.size()>0) {boolean lighted = true;//if(lighted=true)//啰嗦,boolean已经定义了ture,直接用即可,不用再判断是否trueif(lighted) {System.out.println(vechicles.remove(0)+"is traversing!");//的到正在被取走的返回值}}}},1, 1,TimeUnit.SECONDS);//定义定量单位秒}}

  （3）Lamp交通灯类

 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

3增加让Lamp变亮和变黑的方法：light和blackOut

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nextLampName和oppositeLampName属性必须设置为null，以便防止light和blackOut进入死循环。

package com.heima.biji.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。 * *//**/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;}}

  （4）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

2LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯

3LampController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。

package com.heima.biji.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);}}

（5）MainClass主类

package com.heima.biji.interview.traffic;public class MainClass {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();}}

----------------------- android培训、java培训、java高新技术博客、期待与您交流！ -------------------------