交通灯管理系统学习总结

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对十字路口交通灯的理解：



 

模型的抽象化：

1、 
十字路口总共12条线路

2、 
其中每个路口右向的转弯可以认为是常绿灯，那么南往北跟北往南是一个过程，东往西跟西往东是一个过程，每个路口的左转要受绿灯控制，南向西拐和北向东拐是一个过程，东向南拐和西向北拐是一个过程。

3、 
只考虑南跟东两个路口，模型抽象为  南————>北 
南————>西 
东————>西东————>南这4条路线之间的转换。

4、 
十字路口的右转弯常绿灯。

面向对象的分析与设计：

涉及到的对象：红绿灯，红绿灯控制系统，汽车，路线

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。

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。

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，定时控制当前的绿灯变红。

 

Road类的编写：

package com.zyy.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;

 

public class Road {

//车辆集合用来存放车辆

       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        

              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);

                            }                         

                     }

                    

              });

             

              //检查每一秒是否需要放行车辆        

              ScheduledExecutorService timer =  Executors.newScheduledThreadPool(1);

              timer.scheduleAtFixedRate(

                            new Runnable(){

                                   public void run(){

//如果马路上还有车

                                          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);

             

       }

}

Lamp类的编写：

package com.zyy.traffic;

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;

       }

      

       //某个方向的灯变了，对应方向的灯跟着变

       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

       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路灯控制器：

public class LampController {

       private Lamp currentLamp;

       public LampController(){

              //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("开过来");

                                          currentLamp = currentLamp.blackOut();

                            }

                            },

                            10,

                            10,

                            TimeUnit.SECONDS);

       }

}