【黑马程序员】交通灯管理系统

------- android培训、java培训、期待与您交流！
----------

I一、需求分析

1，模拟实现十字路口的交通灯管理系统逻辑，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（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。

二、设计思想

十字路口包括直行线路、左转线路和右转线路一共十二条线路，其中四条右转线路不受信号灯控制，因此只考虑其它八条线路。八条线路中包括东西南北的左转和直行线路，每次只能放行两条线路即相对两个方向的直行或者左转线路，共放行四次循环一次，因此可将八条线路分为四组，每次放行一组，轮流放行。

整个系统用面向对象的设计思想总共可创建三个类，分别是：Road，十二条线路用十二个Road对象表示，Road内有数据成员用于存储路上的车，并适时增减；枚举类Lamp，用于表示十二组红绿灯，并提供操作红绿灯的方法；红绿灯控制器LampController，用于控制十二组红绿灯的显示。

三、我的收获

通过老师的讲解，不仅仅是让我学会了这道题目的做法，而是让我对事物有了新的认识，对面向对象的设计思想有了更深层次的认识，首先、车要过马路，就要确定过马路的这个动作是车的还是路的？就像老师举的例子，一个人要关门，就关门这个动作来说，应该是人的还是门的，根据面向对象编程思想，关门这个动作应该是门所提供的方法，所以关门这个动作应该是门所提供的方法，而车过马路，所以我们应该把路看为一个对象，他有让车辆通过的方法，只有明白了这点才能更好的完成这道题目。

四、具体实现
交通灯部分的实现

首先定义12个方向的交通灯，其中4个右拐弯的是常绿的灯，由于编程需要，虽然没有这4个灯 ，但是相当于有这么4个常绿的灯。

其余的8个方向的灯，其中是4：4对应着的 比如南到北的灯是绿的 那么北到南的灯也是绿的。所以定义每个方向的灯就有迹可循了，只要写好4个方向的灯就可以了 比如S2N（“N2S”，“S2W”，false） 记录南到北的灯，对应的灯是北到南，下一个灯是南到西，false代表初始灯是红色的，

等这个类需要有2个方法 一个是让等变绿的 light（）方法，一个是变红的是blackOut（）方法。

以下是代码：

package com.itcast.interview.traffic;
public enum Lamp {
S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","W2N",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2W",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 String next;
private boolean lighted;

private String opposite;

public boolean isLighted()
{
return true;

}
public void light()
{
this.lighted = true;
if(opposite!=null){
Lamp.valueOf(opposite).light();
}
System.out.println(name()+"is green"+"下个方向应该有6个方向的车");
}
public Lamp blackOut()
{
this.lighted = false;

if(opposite!=null){
Lamp.valueOf(opposite).blackOut();
}
Lamp nextLamp = null;
if(next!=null)
{
nextLamp = Lamp.valueOf(next);
nextLamp.light();
System.out.println("绿灯从"+name()+"切换为"+next);}

return nextLamp;
}

}

road部分的实现：

每个Road对象都有一个name成员变量来代表方向，有一个vehicles成员变量来代表方向上的车辆集合。

在Road对象的构造方法中启动一个线程每隔一个随机的时间向vehicles集合中增加一辆车。

在Road对象的构造方法中启动一个定时器，每隔一秒检查该方向上的灯是否为绿，是则打印车辆集合和将集合中的第一辆车移除掉。

package com.itcast.interview.traffic;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.Executor;
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;
public Road(String name){
this.name=name;
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) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
vechicles.add(Road.this.name+"方向:"+i);
}
}
});
ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable(){
public void run(){
if(vechicles.size()>0)
{
boolean light = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();
if(light)
{
System.out.println(vechicles.remove(0)+"is travling");
}
}
}
},
1,
1,
TimeUnit.SECONDS);
}

}

交通灯控制器的实现：

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.itcast.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()
{
System.out.println("来了");
currentLamp = currentLamp.blackOut();
}
},
10,
10,
TimeUnit.SECONDS);

}

}

主函数：

package com.itcast.interview.traffic;

public class MainClass {
public static void main(String[] args)
{
String[] directions = {"S2N","S2W","E2W","E2S","N2S","N2E","W2E","W2N","S2E","E2N","N2W","W2S"};
for(int i=0;i<12;i++)
{
new Road(directions[i]);
}
new LampController();

}

}