黑马程序员-交通灯管理系统

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项目需求

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：由南向北的车辆....直行车辆

由西向南的车辆....右转车辆

由东向南的车辆....左转车辆

2. 信号灯忽略黄灯，只考虑红灯和绿灯。

3. 应考虑左转车辆控右转车辆不受信号灯控制制信号灯。

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CUI，只考虑系统逻辑实现，可通过Log方式展现程序运行结果。

面向对象的分析与设计

一、 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。

2. 每条路线上随机增加新的车辆，增加到一个集合中保存。

3. 每条路线每隔一秒都会检查控制本路线的灯是否为绿，是则将本路线保存在车的集合中的第一辆车移除，即表示车穿过了路口。

二、 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：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。

2. 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组中个取出一个灯，

对这4个灯依此轮回变亮，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，都伴随着下一个灯的变亮，Lamp类中还有

一个变量来记住机子的下一个灯。

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。

5.设计一个LampController类，它定时让当前的绿灯变红。

下面是代码的实现

红绿灯类：
package com.heima.interview.traffic;
//S2N,S2W,E2W,E2S,N2S,N2E,W2E,W2N,S2E,E2N,N2W,W2S
public enum Lamp {
    S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2N",false),
    N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),W2N(null,null,false),
    S2E(null,null,true),E2N(null,null,true),N2W(null,null,true),W2S(null,null,true);
    
    private boolean lighted;
    private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted){
        this.opposite = opposite;
        this.next = next;
        this.lighted = lighted;
    }
    private Lamp(){
    }
    private String opposite;
    private String next;
    public boolean isLighted(){
        return lighted;
    }
    public void light(){
        this.lighted = true;
        if(opposite != null){
            Lamp.valueOf(opposite).light();
        }
        System.out.println(name() + "灯变绿，可以看见6个方向的车通过：");//其中4个永远是true
    }
    public Lamp blackOut(){
        this.lighted = false;
        if(opposite != null){
            Lamp.valueOf(opposite).light();
        }
        Lamp nextLamp = null;
        if(next != null){
            nextLamp = Lamp.valueOf(next);
            System.out.println("绿灯从"+ this+"切换为"+nextLamp);
            nextLamp.light();
        }
        return nextLamp;
    }
}

交通灯控制类：
package com.heima.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(){
        currentLamp = Lamp.S2N;
        currentLamp.light();
        ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
        timer.scheduleAtFixedRate(
                new Runnable(){
                    public void run(){
                        currentLamp = currentLamp.blackOut();
                    }
                }, 
                10, 
                10,
                TimeUnit.SECONDS);
    }
}

道路类：
package com.heima.interview.traffic;
import java.util.AbstractList;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.*;
public class Road{
    private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();
    private String name = null;
    public Road(String name){
        this.name = name;
        ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
        pool.execute(new Runnable(){//定时器
            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);
                }
            }
        });
        ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
        timer.scheduleAtFixedRate(//定时器
                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 cross traveling");
                            }
                        }
                    };
                }, 
                1, 
                1, 
                TimeUnit.SECONDS);
    }
}

主函数：
package com.heima.interview.traffic;

public class MainClass {
    public static void main(String [] args){
        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]);
        }
        new LampController();