黑马学习日记_破解面试题之信号灯

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项目需求

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。

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一.Road类

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（用一个“路线名_id”形式的字符串进行表示）。

 

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。

 

public class Road 
{
private List vechicles = new ArrayList();
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);
} 
}
 
});
 
//每隔一秒检查对应的灯是否为绿，是则放行一辆车
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);
}
}

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二.枚举Lamp类

 

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。

 

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;
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() + " lamp is green，下面总共应该有6个方向能看到汽车穿过！");
}
 
 
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;
}
}
 

 用枚举类定义灯可以得到简化。

知识点1：Lamp枚举类中有个静态方法valueOf()

例如：Lamp.valueOf(opposite);

把名字传进去，就会返回这个名字对应的枚举对象，再去调用对应的方法;

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三.灯的控制器LampController类

 

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。

部分代码：

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();
 
ScheduledExecutorService timer =  Executors.newScheduledThreadPool(1);
timer.scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public  void run(){
System.out.println("来啊");
currentLamp = currentLamp.blackOut();
}
},
10,
10,
TimeUnit.SECONDS);
}
}

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四.主函数

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。

部分代码：

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
{
new Road(directions[i]);
}
 
 
new LampController();
}
}

 

 

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