黑马程序员_交通灯管理系统的学习

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交通灯管理系统

模拟实现十字路口的交通灯管理系统逻辑，具体需求如下：

Ø 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

。。。

Ø 信号灯忽略黄灯，只考虑红灯和绿灯。

Ø 应考虑左转车辆控制信号灯，右转车辆不受信号灯控制。

Ø 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。

Ø 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）。

Ø 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。

Ø 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。

上图分析:






Road类

package com.isoftstone.interview.traffic;

import java.util.*;
//并发库 concurrent 1.5后的线程池
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。
* 每条路线每个一段时间都会检查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remove，表示该车已经穿过路口
* @author 王自强
*/
public class Road {
/*定义集合用来存储随机产生的车辆信息*/
List<String> vehicles = new ArrayList<String>();
/*成员变量为name*/
private String name = null;
public Road(String name){
this.name = name;
/*每个Road对象产生一个单个线程*/
ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
/*线程执行的代码，作用：每隔几秒(随机在1到10秒)，产生一辆车*/
pool.execute(new Runnable(){
public void run(){
for(int i = 1;i<1000;i++){
try {
Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1) * 1000);
//随机1-10秒产生一辆车。
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
vehicles.add(Road.this.name + "_" +i);//产生的车 开到路上来。即进入ArrayList集合中去
//内部类访问外部类成员变量，前面加：外部类名.this.成员变量名
}
}
});
/*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(vehicles.size()>0){
boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();
if(lighted){
System.out.println(vehicles.remove(0) + " is traversing!");
}
}
}
},
1,
1,
TimeUnit.SECONDS);

}
}

Lamp类

package com.isoftstone.interview.traffic;

public enum Lamp {
/*每个枚举各表示灯控制一个方向*/
S2N("N2S",false,"S2W"),S2W("N2E",false,"E2W"),
E2W("W2E",false,"E2S"),E2S("W2N",false,"S2N"),
/*下面两个灯始终是绿灯*/
S2E("N2W",true,"S2E"),E2N("W2S",true,"E2N"),
/*下面元素表示与上面的元素相反方向的灯，参数值不重要，忽略不计*/
N2S(null,false,null),N2E(null,false,null),
W2E(null,false,null),W2N(null,false,null),
N2W(null,true,null),W2S(null,true,null);
/*灯是否为绿*/
private boolean lighted;
/*与灯同时为绿的对应方向*/
private String opposite;
/*灯变红时下一个变绿的灯*/
private String next;
private Lamp(String opposite,boolean lighted,String next){
this.opposite = opposite;
this.lighted = lighted;
this.next = next;
}
public boolean isLighted(){
return lighted;
}
/**
* 某个灯变绿的时候，它对应方向的灯也要变绿
*/
public void light(){
this.lighted = true;
if(opposite != null){
Lamp lampOpposite = Lamp.valueOf(opposite);
lampOpposite.light();
}
System.out.println(name() + " lamp is green,下面应该总共有6个方向能看到汽车穿过" );
}
/**
* 某个灯变红时，它对应方向的灯也要变红，并且下一方向灯要变绿
* @return 下一要变绿的灯
*/
public Lamp blackOut(){
this.lighted = false;
if(opposite != null){
Lamp lampOpposite = Lamp.valueOf(opposite);
lampOpposite.blackOut();
}
Lamp nextLamp = null;/*先初始化*/
if(next != null){
nextLamp = Lamp.valueOf(next);
nextLamp.light();
System.out.println("绿灯从 " + name() + " 切换为----> " + next);

}
return nextLamp;
}
}

LampController类

package com.isoftstone.interview.traffic;

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class LampController {

private Lamp  currentLamp;
LampController(){
currentLamp = Lamp.S2N;
start();
}
public void start(){
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*/
/*定时器Executors为工具类*/
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(/*池中的线程数为1*/
new Runnable(){
public void run(){
currentLamp = currentLamp.blackOut();
}
},
10, /*10秒后执行*/
10, /*然后每隔10秒再继续执行，......*/
TimeUnit.SECONDS);/*时间单位为 秒*/
}
}

MainClass类

package com.isoftstone.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();

}

}

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