黑马程序员-交通灯管理系统（1）

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需求分析：

（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

• 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。

（2） 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）。

（3）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。

（4）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。

 

1、面向对象的分析与设计

 

1、每条路线上都会出现多辆车，路线上要随机增加新的车，在灯绿期间还要每秒钟减少一辆车。

设计一个Road类来表示路线，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。

每条路线每隔一秒都会检查控制本路线的灯是否为绿，一个灯由绿变红时，应该将下一个方向的灯变绿。

2、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。

总共有12条路线，所以，系统中总共要产生12个交通灯。右拐弯的路线本来不受灯的控制，但是为了让程序采用统一的处理方式，故假设出有四个右拐弯的灯，只是这些灯为常亮状态，即永远不变黑。

3、除了右拐弯方向的其他8条路线的灯，它们是两两成对的，可以归为4组，所以，在编程处理时，只要从这4组中各取出一个灯，对这4个灯依次轮询变亮，与这4个灯方向对应的灯则随之一同变化，因此Lamp类中要有一个变量来记住自己相反方向的灯，在一个Lamp对象的变亮和变黑方法中，将对应方向的灯也变亮和变黑。每个灯变黑时，都伴随者下一个灯的变亮，Lamp类中还用一个变量来记住自己的下一个灯。

4、无论在程序的什么地方去获得某个方向的灯时，每次获得的都是同一个实例对象，所以Lamp类改用枚举来做显然具有很大的方便性，永远都只有代表12个方向的灯的实例对象。

设计一个LampController类，它定时让当前的绿灯变红。

  

2、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

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。  *  */ public class Road {     private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();          private String name =null; /*在这个构造函数中,传回哪个方向的车, 先开启一个线程池用于产生车辆,一个定时器用于观察交通灯状态*/     public Road(String name){         this.name = name;                  //模拟车辆不断随机上路的过程         //使用线程池，通过产生单个线程的方法，创建一个线程池           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     　　 //产生一个单线程，创建定时器           ScheduledExecutorService timer =  Executors.newScheduledThreadPool(1);         timer.scheduleAtFixedRate(                 new Runnable(){                     public void run(){ 　　 //判断路上是否有车，有则进行相应的操作                         if(vechicles.size()>0){                             boolean lighted =Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();  //每隔1秒让车通行，通行前要先判断灯是否亮，亮了才能通行，即从集合中移除                               if(lighted){                                System.out.println(vechicles.remove(0) + " is traversing!");                              }                         }                                              }                 },                 1,                 1,                 TimeUnit.SECONDS);              } }