黑马程序员—交通灯管理系统梳理

交通灯管理系统梳理

业务需求：

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.

 

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.

 

现在对需求进行分析与设计:

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.

(1) 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(在MainClass类中实现).

(2) 每条路线上随机增加新的车辆,增加到一个集合中保存(在Road类中启一个单例线程来实现).

(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(在Road类中启一个调度线程来实现).

 

2 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.

(1) 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(lighted属性):亮(绿)或不亮(红),每个交通灯要有变亮和变黑的方法(light()方法与blackOut()方法),并且能返回自己的亮黑状态.

(2) 总共有12条路线,所以,系统中总共要产生12个交通灯(Lamp类定义为一个枚举,其中存放12条线路的灯.).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(右拐弯的四个Lamp类的lighted属性一直为true),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(opposite属性)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类中的blackOut()方法来实现),Lamp类中还用一个变量来记住自己的下一个灯(next属性).

(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.

(5) 设计一个LampController类,它定时让当前的绿灯变红(一开始默认将南到北的方向设置为当前的方向,并且同时将当前方向的灯变绿.然后启一个调度线程,每隔10秒将当前绿灯变为红灯,并让下一个方向的灯变绿.).

 

    汽车看到自己所在路线对应的灯绿了不会马上穿过路口,还需要看其前面是否有车,看前面是否有车,该问哪个对象呢?该问路,所以Road类中存储着车辆的集合,路就应该有增加车辆和减少车辆的方法。Road类的构造方法中,启两个线程,分别做添加车辆与放行车辆的动作.在产生车辆的线程中。