黑马程序员_交通灯管理系统
2013-05-20 22:09
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黑马程序员_交通灯管理系统
项目需求:
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:
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。
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)。
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。
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。
//-----------------------------------------------------------------------------
项目面向对象的分析与设计:
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。
-->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。
-->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。
-->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。
我们初步设想一下有哪些对象:红绿灯,红绿灯的控制系统,汽车,路线。汽车看到自己所在路线对
应的灯绿了就穿过路口吗?不是,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,路
中存储着车辆的集合,显然路上就应该有增加车辆和减少车辆的方法了。再看题目,我们这里并不要体现车
辆移动的过程,只是捕捉出车辆穿过路口的过程,也就是捕捉路上减少一辆车的过程,所以,这个车并不需要
单独设计成为一个对象,用一个字符串表示就可以了。
图例:
Road类的编写:
Lamp类的编写:
系统中有12个方向上的灯,在程序的其他地方要根据灯的名称就可以获得
对应的灯的实例对象,综合这些因素,将Lamp类用java5中的枚举形式定义更为简单。
每个Lamp对象中的亮黑状态用lighted变量表示,选用S2N、S2W、E2W、E2N
这四个方向上的Lamp对象依次轮询变亮,Lamp对象中还要有一个oppositeLampName变
量来表示它们相反方向的灯,再用一个nextLampName变量来表示此灯变亮后的下一个
变亮的灯。这三个变量用构造方法的形式进行赋值,因为枚举元素必须在定义之后引
用,所以无法再构造方法中彼此相互引用,所以,相反方向和下一个方向的灯用字
符串形式表示。
增加让Lamp变亮和变黑的方法:light和blackOut,对于S2N、S2W、E2W、E2N这四
个方向上的Lamp对象,这两个方法内部要让相反方向的灯随之变亮和变黑,
blackOut方法还要让下一个灯变亮。
除了S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象之外,其他方向上的Lamp对象
的nextLampName和oppositeLampName属性设置为null即可,并且S2N、S2W、E2W、E2N
这四个方向上的Lamp对象的nextLampName和oppositeLampName属性必须设置为null,
以便防止light和blackOut进入死循环。
LampController类的编写
整个系统中只能有一套交通灯控制系统,所以,LampController类
最好是设计成单例。
LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯。
LampController对象的start方法中将当前灯变绿,然后启动一
个定时器,每隔10秒将当前灯变红和将下一个灯变绿。
MainClass类的编写:
用for循环创建出代表12条路线的对象。
接着再获得LampController对象并调用其start方法。
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黑马程序员_交通灯管理系统
项目需求:
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:
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。
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)。
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。
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。
//-----------------------------------------------------------------------------
项目面向对象的分析与设计:
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。
-->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。
-->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。
-->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。
我们初步设想一下有哪些对象:红绿灯,红绿灯的控制系统,汽车,路线。汽车看到自己所在路线对
应的灯绿了就穿过路口吗?不是,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,路
中存储着车辆的集合,显然路上就应该有增加车辆和减少车辆的方法了。再看题目,我们这里并不要体现车
辆移动的过程,只是捕捉出车辆穿过路口的过程,也就是捕捉路上减少一辆车的过程,所以,这个车并不需要
单独设计成为一个对象,用一个字符串表示就可以了。
图例:
Road类的编写:
package com.isoftstone.interivew.traffic; 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 { //建立集合.将车存到集合中 private List<String> vechicles = new ArrayList<String>(); private String name =null; public Road(String name){ this.name = name; //模拟车辆不断随机上路的过程 //Executors线程池,创建单个线程. ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor(); //创建内部类.覆盖run方法 pool.execute(new Runnable(){ public void run(){ //对小汽车进行遍历往集合中存储 for(int i=1;i<1000;i++){ try { //因为小汽车出生时间不一样所以定义随机数.Random的newInt方法 Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //添加小汽车 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 //建立线程池,使用定时炸弹法. ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1); timer.scheduleAtFixedRate( new Runnable(){ public void run(){ if(vechicles.size()>0){ //判断如果集合里面有汽车的话就枚举的valueOf方法获取字符对应的枚举.然后调用IsLighted判断灯 boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted(); if(lighted){ System.out.println(vechicles.remove(0) + " is traversing !"); } } } }, 1,//一秒钟 1,//间隔几秒 TimeUnit.SECONDS);//TimeUnit.SECONDS一秒 } }
Lamp类的编写:
系统中有12个方向上的灯,在程序的其他地方要根据灯的名称就可以获得
对应的灯的实例对象,综合这些因素,将Lamp类用java5中的枚举形式定义更为简单。
每个Lamp对象中的亮黑状态用lighted变量表示,选用S2N、S2W、E2W、E2N
这四个方向上的Lamp对象依次轮询变亮,Lamp对象中还要有一个oppositeLampName变
量来表示它们相反方向的灯,再用一个nextLampName变量来表示此灯变亮后的下一个
变亮的灯。这三个变量用构造方法的形式进行赋值,因为枚举元素必须在定义之后引
用,所以无法再构造方法中彼此相互引用,所以,相反方向和下一个方向的灯用字
符串形式表示。
增加让Lamp变亮和变黑的方法:light和blackOut,对于S2N、S2W、E2W、E2N这四
个方向上的Lamp对象,这两个方法内部要让相反方向的灯随之变亮和变黑,
blackOut方法还要让下一个灯变亮。
除了S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象之外,其他方向上的Lamp对象
的nextLampName和oppositeLampName属性设置为null即可,并且S2N、S2W、E2W、E2N
这四个方向上的Lamp对象的nextLampName和oppositeLampName属性必须设置为null,
以便防止light和blackOut进入死循环。
package com.isoftstone.interivew.traffic; /** * 每个Lamp元素代表一个方向上的灯,总共有12个方向,所有总共有12个Lamp元素。 * 有如下一些方向上的灯,每两个形成一组,一组灯同时变绿或变红,所以, * 程序代码只需要控制每组灯中的一个灯即可: * s2n,n2s * s2w,n2e * e2w,w2e * e2s,w2n * s2e,n2w * e2n,w2s * 上面最后两行的灯是虚拟的,由于从南向东和从西向北、以及它们的对应方向不受红绿灯的控制, * 所以,可以假想它们总是绿灯。 * */ /**/ public enum Lamp { /*每个枚举元素各表示一个方向的控制灯*/ S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2N",false), /*下面元素表示与上面的元素的相反方向的灯,它们的“相反方向灯”和“下一个灯”应忽略不计!*/ N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),W2N(null,null,false), /*由南向东和由西向北等右拐弯的灯不受红绿灯的控制,所以,可以假想它们总是绿灯*/ 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; } /*当前灯是否为绿*/ private boolean lighted; /*与当前灯同时为绿的对应方向*/ private String opposite; /*当前灯变红时下一个变绿的灯*/ private String next; public boolean isLighted(){ return lighted; } /** * 某个灯变绿时,它对应方向的灯也要变绿 */ 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!"); } /** * 某个灯变红时,对应方向的灯也要变红,并且下一个方向的灯要变绿 * @return 下一个要变绿的灯 */ 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("绿灯从" + name() + "-------->切换为" + next); nextLamp.light(); } return nextLamp; } }
LampController类的编写
整个系统中只能有一套交通灯控制系统,所以,LampController类
最好是设计成单例。
LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯。
LampController对象的start方法中将当前灯变绿,然后启动一
个定时器,每隔10秒将当前灯变红和将下一个灯变绿。
package com.isoftstone.interivew.traffic; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class LampController { private static Lamp currentLamp; private LampController(){}; //在类中创建一个本类对象 private static LampController lc=new LampController(); //提供方法进行访问 public static LampController getInstance() { return lc; } public void LampControllerSingle(){ //刚开始让由南向北的灯变绿; currentLamp = Lamp.S2N; 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*/ ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1); timer.scheduleAtFixedRate( new Runnable(){ public void run(){ System.out.println("来啊"); currentLamp = currentLamp.blackOut(); } }, 10, 10, TimeUnit.SECONDS); } }
MainClass类的编写:
用for循环创建出代表12条路线的对象。
接着再获得LampController对象并调用其start方法。
package com.isoftstone.interivew.traffic; public class MainClass { /** * @param args */ 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*/ LampController.getInstance().LampControllerSingle(); } }
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