黑马程序员_java 交通灯管理系统

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面向对象设计把握一个重要的经验：谁拥有数据，谁就对外提供操作这些数据的方法。
模拟实现十字路口的交通灯管理系统逻辑，具体需求如下：
    1：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。
    7：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。
分析：
    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。
    package com.itheima.interview.traffic;
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Random;
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
    import java.util.concurrent.TimeUnit;
    /**
     * 分析：
     *     1: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。
     *     2: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）。
     *     3: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。
     * @author xiedong
     *
     */
    public class Road {
        private ArrayList<String> vehicle = new ArrayList<String>();
        private String name;
        public Road(String name)
        {
            this.name = name;
            ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
            pool.execute(new Runnable(){
                @Override
                public void run() {
                    for(int i = 1; i < 1000; i++)
                    {
                        try {
                            Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        //内部类访问外部类的同名的成员变量：外部类名.this.变量名
                        vehicle.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() {
                @Override
                public void run() {
                    //检查路上是否有车
                    if(vehicle.size() > 0)
                    {
                        boolean lighted =
                        Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();
                        if(lighted)
                            System.out.println(vehicle.remove(0) +
                            "is traversing !");
                    }
                }
            },
            1,        //指定过多长时间去执行run()
            1,        //执行完以后，再过多场时间继续执行run()
            TimeUnit.SECONDS);        //说明前面数字的度量单位
        }
    }
    package com.itheima.interview.traffic;

    /**
     * 分析：
     *    1：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。
     *    2：每个Lamp对象中的红、绿状态用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opposite变量来表示它们相反方向的灯，
     *       再用一个next变量来表示此灯变绿后的下一个变绿的灯。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。
     *    3：增加让Lamp变绿和变红的方法：getGreen和getRed，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绿和变红，getRed方法还要让下一个
     *       灯变绿。
     *    4：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
     *       next和opposite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next和opposite属性必须设置为null，以便防止
     *       getGreen和getRed进入死循环。
     *
     * @author xiedong
     *
     */
    public enum Lamp {
        /*每个枚举值各表示灯控制的一个方向*/
        S2N("N2S", "S2W", false), S2W("N2E", "E2W", false),
        E2W("W2E", "E2S", false),E2S("W2N", "N2S", 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 Lamp(){}
        private boolean lighted;
        private String opposite;
        private String next;
        /*判断灯的状态*/
        public boolean isLighted()
        {
            return lighted;
        }
        /*灯变绿的方法*/
        public void getGreen()
        {
            this.lighted = true;
            if(opposite != null)
                Lamp.valueOf(opposite).getGreen();
            System.out.println(name() + "lamp is green,
            下面总共应该有6个方向能看到汽车通过");
        }
        /*灯变红的方法*/
        public Lamp getRed()
        {
            this.lighted = false;
            if(opposite != null)
                Lamp.valueOf(opposite).getRed();
            Lamp nextLamp = null;
            if(next != null){
                nextLamp = Lamp.valueOf(next);
                System.out.println("绿灯从" + name() + "-------->切换到：" + next);
                nextLamp.getGreen();
            }
            return nextLamp;
        }
    }
    package com.itheima.interview.traffic;

    import java.util.concurrent.Executors;
    import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
    import java.util.concurrent.TimeUnit;

    /**
     * LampController类
     * 分析：
     *    1：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。
     *    2：LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯。
     *    3：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。
     * @author xiedong
     *
     */
    public class LampController {
        private Lamp currentLamp;
        public LampController()
        {
            //刚开始让由南向北的灯变绿;
            currentLamp = Lamp.S2N;
            currentLamp.getGreen();
            /*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() {
               
                @Override
                public void run() {
                    currentLamp = currentLamp.getRed();
                   
                }
            }, 10, 10, TimeUnit.SECONDS);
        }
    }
    package com.itheima.interview.traffic;
    /**
     * 这是一个测试类
     * @author xiedong
     *
     */
    public class MainApp {
        public static void main(String[] args) {
            String[] directionArr =
                   {"S2N", "S2W", "E2W", "E2S",
                    "N2S", "N2E", "W2E", "W2N",
                    "S2E", "E2N", "N2W", "W2S",};
            for(String item : directionArr)
                new Road(item);
            new LampController();
        }
    }
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