黑马程序员_交通灯管理系统

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最近学习了张老师的交通灯管理系统，感觉学到许多东西，将其中的一些学习心得记录下来，供以后自己学习所用。

首先是业务分析，无论做什么项目业务分析都是最重要的，只有对业务分析很透彻的情况下才能写代码，不然的话只会让自己有点力不从心的感觉，写着写着就不知道接下来该写什么功能了，当然首先要对这个程序有几个对象要搞清楚，只有搞清楚了这个以后才能思路清晰的一步一步向下写，有些功能看着很难，但是只有思路清晰，一小点功能一点的写，最后发现这个程序就不会那么难了，好了言归正转，先分析一下交通灯的需求。

交通灯管理系统需求：

1、异步随机生成按照各个路线行驶的车辆

2、应考虑左转车辆控制信号灯，右转车辆不受信号灯控制

3、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

4、信号灯忽略黄灯，只考虑红灯和绿灯。

5、先直行，然后是这个路线的拐弯，拐弯完了以后另一条路上的直行。

6、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。

下面是张老师的一张图，很清晰的表述了交通灯的这个业务逻辑。



下面就该以面向对象的思想来分析这个问题了：

应该有三个对象：路、交通灯、交通灯控制器这三个对象。

首先分析路这个对象，一条路上面应该有车辆，所以Road这个对象中应该有一个来装载车辆的集合，还应该有这个路的方向，在一定的范围内应该随机向路上添加车辆，然后路必须有一个机制，必须能够检查这个方向的是否为绿灯，这个用到了定时器。

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;

public class Road {
private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();

private String name =null;
public Road(String name){
this.name = name;

/**
* 在1-10秒内随机的时间里路上有车辆来
*/
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);
}
}

});
/**
* 每隔一秒钟要检查是否为绿灯，如果为绿灯则把第一辆车放行，放行了以后又检查是否为绿灯，设置定时器
*/
ScheduledExecutorService timer =  Executors.newScheduledThreadPool(1);
timer.scheduleAtFixedRate(
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 traversing...................... !");
}
}

}
},
1,
1,
TimeUnit.SECONDS);

}
}

下面来分析最难的灯这个对象了，由于有12个方向，其中右转弯的方向是一直绿灯的，但是考虑到为了统一设计，所以把12个方向的灯可以设计为枚举，这样不让别人定义其它方向的灯了，可能平时考虑中没有考虑到的就是右转一直可行，这与生活中的常识和观察也有关。这个灯还必须有变亮和变黑的两个方法，并且要设计当前灯如果为绿的话，下面应该是哪个灯变亮了。还有对应方向的灯，当当前灯为绿时，其对应方向的灯应该也会绿。下面是灯这个枚举的代码：

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 Lamp(String opposite,String next,boolean lighted){
this.opposite = opposite;
this.next = next;
this.lighted = lighted;
}

private boolean lighted;  //当前灯是否为绿，true则为绿
private String opposite;  //此方向对应方向的灯，这两个方向的灯保持一致
private String next;      //下一个变绿的灯
public boolean isLighted(){
return lighted;
}

/**
* 设置当前方向和对应的方向的灯保持一致
*/
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！");

}

/**
*当前灯变暗时对应方向的灯也要变暗，并且下一个灯要变绿
*/
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("现在绿灯时" + name() + "，下一个绿灯为：" + next);
nextLamp.light();
}
return nextLamp;
}
}

下面来分析最后一个需要用到的对象了交通灯控制器，控制器要实现要设定第一个绿灯是谁，然后还有设置定时器，绿灯多长时间变暗，下面为具体的代码，由于只有一个控制系统所以设计成单例模式。

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;  //初始化绿灯
currentLamp.light();

/**
* 设置定时器，让多长时间由绿灯变为红灯
*/
ScheduledExecutorService timer =  Executors.newScheduledThreadPool(1);
timer.scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public  void run(){
currentLamp = currentLamp.blackOut();
}
},
10,
10,
TimeUnit.SECONDS);
}
}