面向对象交通灯系统设计-优快云博客

交通管理系统

交通管理系统这道题，用面相对象的思想分析，不怎么难。

首先明白车是怎么开的：

一个十字路口，4个方向12条路。其中有4条路可以自由转弯（向右转），其余8条路两两对应（即它绿我绿，它红我红）。其实明白4条路（如图1，2，3，4）就好理解了。

用面向对象来分析，这个场景应该有4个对象，分别是：车，路，红绿灯，灯的控制系统。

仔细分析发现，车能不能过马路，是有红绿灯决定的，这个时候就可以把车，看成马路的内容。这样系统分为三个类，Road（路），Lamp（灯），LampController(灯的控制器)

分析马路：马路有12条，定义一个类，将一条马路的内容封装。那马路有什么内容啊？

（1）马路的名称，

( 2)马路上装车的集合

（3）随机添加的车的方法

（4）当为绿的时减少车的方法

下面为路这个类的代码：

public class Road {
/*步骤：1创建一盒集合用于装车
 *    2定义一个名字的构造函数
 *    3创建一个随机生产车的线程用executives创建
 *    4创建一个线程每一秒检查一下红绿灯，如果为绿删除一个*/

		private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();
		private String name;
		public Road(String name) {
			super();
			this.name = name;
	
		//定义一个线程生产车，
		  ExecutorService pool= Executors.newSingleThreadExecutor();
		  pool.execute(new Runnable() {
			
			@Override
			public void run() {
				// 随机生产车
				for(int x=1;x<1000;x++){
					try {
						//输1到10秒
						Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1)*1000);
					} catch (InterruptedException e) {
						
						e.printStackTrace();
					}
					//生产这条路上的一辆车。
					vechicles.add(Road.this.name +x);//内部内调用外部类类名点this，就可以了
				}
				
			}
		});
		  
		  //在定义一个线程判断如果是绿灯就减少一辆车，（每一秒判断一次，定时爆破）
		 ScheduledExecutorService timer  =  Executors.newScheduledThreadPool(1);
		  timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
			
			@Override
			public void run() {
				//判断集合里面有没有车
				if(vechicles.size()>0){
					// 监控灯的颜色
					//判断灯的颜色。通过路的名字判断灯是不是绿的
				   boolean  lighted =Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();

					if(lighted){
					
				     System.out.println( vechicles.remove(0)); 
				  
					 }
			 }}
		}, 
		1,
		1, 
		TimeUnit.SECONDS);


   } 
}

（注意：内部类访问外部类灯的属性，可以用类名.this.属性，方法访问

枚举的valueOf（）方法可以将字符串返回为对应灯对象。executors可以开启线程池。）

分析灯：

（1）12条路，那么可以假设有12个灯（每条路定义一个灯，向右转的灯可以定义为常绿）。用枚举可以将12灯的对象固定。

（2）还要明白一个现象即：当前灯亮，对面的灯也要亮。当前灯黑，对面等也要黑，并且下一个可灯要亮。这端话可以提炼出灯的三个参数，对面的灯，下一个灯，和当前灯的亮黑。这样就可以创建一个有参的构造函数。

（3）那么等有哪些方法？

（a）判断灯状态等方法。

（b）当前灯变亮，对面等也变亮

（c）当前灯变黑，对面等也变黑，并且下一个灯变亮。

代码如下

public enum Lamp {
//用枚举定义12灯
	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);
	//定义构造方法
	private String opposite;
	private boolean Lighted;
	private String Next;
	private Lamp(String opposite, String next ,boolean lighted) {
		this.opposite = opposite;
		this.Lighted = lighted;
		this.Next = next;
	}
	   //定义判断灯绿红的放
	    public boolean isLighted(){
	    
	    	return Lighted;    	
	    }
	    //定义一个灯亮，让对面亮，
	    public void light(){  
	        this.Lighted = true;  
	         if(opposite != null){  //这样鞋是为了防止死循环
	        Lamp.valueOf(opposite).light();  
	        }  
	        System.out.println(name() + " 灯变绿了，6个方向能看到汽车穿过！");            
	    }  
	   
	 //定义一个灯黑，让对面黑，并让下一个亮
	    public Lamp black(){
	    	  this.Lighted=false;
	    	  if(opposite!=null){
	    		  Lamp.valueOf(opposite).black();
	    	  }
	    	Lamp  NextLamp =null;
	    	if(Next!=null){
	    		NextLamp=Lamp.valueOf(Next);
	    		System.out.println("绿灯冲"+name()+"切换到"+Next);
	    		NextLamp.light();
	    	}
	    	//返回一个灯，方便调用下一个灯。
	    	return NextLamp;
	    }
}

分析灯控制系统：

控制系统干两件事：

1. 定义开始时那个灯为绿。

定义每隔多少时间让当前灯变红，下一个灯变绿。

public class LampController {
	 //定义一个当前灯属性
	 private  Lamp currentLamp;
     public LampController() {
    	 // 开始让那个灯亮
        currentLamp = Lamp.S2N;
	      currentLamp.light();
     //定义一个线程，每隔10秒让当前灯黑，下一个灯亮。
     ScheduledExecutorService timer=  Executors.newScheduledThreadPool(1);
               timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
				
				@Override
				public void run() {
					currentLamp=currentLamp.black();
				}
			}, 
			1,
			10,
	TimeUnit.SECONDS);
	}
}

最后主函数：创建马路灯对象，并把路名传给对象。开启控制器就可以运行了。

public static void main(String[] args) {
		//创建一个数组，存放路名
    	 String[] names = new String[]{"S2N","S2W","E2W","E2S","N2S","N2E","W2E","W2N","S2E","E2N","N2W","W2S" };
    	 
    	 for(int x=0;x<names.length;x++){
    		 new Road(names[x]);
    		 
             new LampController();
   	 }

总结：交通管理系统这道题，代码看上去很多，但用面相对象灯思路去分析，思路就会很清晰，体现了面向对象思想的好处。以后遇到这种问题，思路清晰，写代码就容易多了。