交通灯管理系统

最新推荐文章于 2025-01-14 19:42:28 发布

原创最新推荐文章于 2025-01-14 19:42:28 发布 · 588 阅读

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本文介绍了一个交通灯管理系统的实现方案，采用面向对象的设计思想，详细阐述了系统中涉及的路、路灯及路灯控制器等对象的功能与交互。系统通过模拟汽车在不同方向上的行驶情况，实现了红绿灯的自动切换。

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30 交通灯管理系统

示意图：

按照面向对象的思考方式分析问题：谁拥有数据，谁就拥有操作数据的方法．

此项目涉及到3个对象，分别是：路，路灯，路灯控制器．

路线：12条，去掉四个方向的右拐弯，其余8条路线，两两相对，分成4组。

路灯：12个，同路线一样，只考虑4组路灯，可以通过枚举实现，右拐弯方向上的灯永远是绿灯．

路灯有变红和变绿的方法，当一个路灯变红或变绿时，对应相反方向上的路灯随之变红或变绿，当一个路灯变红时，如果有下一个路灯，那么下一个路灯要变绿．

汽车：用字符串表示汽车，通过对集合的增加和删除模拟汽车穿过。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。

路灯控制器：具有操作红绿灯的方法。通过定时调用路灯的变绿和变红的方法，来完成红绿灯的交换．

package Default;

 

import java.util.ArrayList;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class TrafficLampDemo {//交通灯管理系统的测试类．

   public static void main(String[] args) {

      //通过字符串数组，表示路线的12个方向．

      String []directions={"S2N","S2W","E2W","E2S",

            "N2S","N2E","W2E","W2N",

            "S2E","E2N","N2W","W2S"};

      //遍历数组，并作为参数传递给Road类的构造函数。

      for(String direction:directions){

         new Road(direction);

      }

      //创建路灯控制器对象，完成对路灯的定时控制。

      new LampController();

   }
}

class Road{//定义Road类

   //创建集合，用于模拟汽车穿过。

   ArrayList<String>vechicles =new ArrayList<String>();

   private String direction;

   //定义Road类的构造函数，接收表示方向的字符串。

   public Road(final String direction){

      this.direction=direction;

      //创建具有单线程的线程池，并执行随机往集合中增加表示汽车的字符串。

      Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable(){

         @Override

         public void run() {

            for (int i = 1; i < 1000; i++) {

                try {

                   Thread.sleep((int)(Math.ceil((Math.random())*1000)));

                } catch (InterruptedException e) {

                   //TODO Auto-generated catch block

                   e.printStackTrace();

                }

                vechicles.add(Road.this.direction+"_"+i);

            }

         }        

      });

      //创建单线程的线程池，并在固定的时间频率类完成线程任务，通过对集合中元素的删除模拟汽车穿过。

      Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(

            new Runnable(){

                @Override

                public void run() {

                   if(vechicles.size()>0){

                       boolean lighted=Lamp.valueOf(Road.this.direction).islighted();

                      if(lighted){//当此方向上的绿灯为绿灯时，汽车穿过。

                      System.out.println(vechicles.remove(0)+" is traveling   ");

                      }

                   }

                }

            },

            1,

            1,

            TimeUnit.SECONDS);
   }

}

 

enum Lamp{//定义表示路灯的枚举类，Lamp

   //枚举常量，表示12个方向上的路灯。

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 String oppsite;

   private String next;

   private boolean lighted;

   //定义枚举类的构造函数，接收三个参数：相反方向的灯，当前灯的下一个灯，当前灯的状态。

   private Lamp(String oppsite,String next,boolean lighted){

      this.oppsite=oppsite;

      this.next=next;

      this.lighted=lighted;
   }

   //创建判断灯是否为绿灯的方法。

   public boolean islighted(){

      return lighted;

   }

   //创建路灯变绿的方法。

   public void light(){

      this.lighted=true;

      //当有相反方向的灯时，相反方向的灯也变绿。

      if(oppsite!=null){

         Lamp.valueOf(oppsite).light();

      }

      System.out.println(name()+"  lamp is  green,下面总共能看到6个方向的车穿过");

   }

   //创建路灯变红的方法

   public Lamp blackOut(){

      this.lighted=false;

      //当有相反方向的灯时，相反方向的灯也变红。

      if(oppsite!=null){

         Lamp.valueOf(oppsite).blackOut();

      }

      Lamp nextlamp=null;

      //判断当前变红的灯，是否有下一个灯，如果有就把下一个灯变绿，并返回下一个灯。

      if(next!=null){

         nextlamp=Lamp.valueOf(next);

         nextlamp.light();

         System.out.println("绿灯从 "+name()+"------->切换成"+next);

      }

      return nextlamp;
   }

}

class LampController{//定义路灯控制器类。

   //定义表示当前路灯的变量。

   private Lamp currentlamp;

   //定义构造函数

   public LampController(){

      

      currentlamp=Lamp.S2N;

      //首先把当前路灯变绿。

      currentlamp.light();

      //创建线程池，在固定频率类完成红绿灯的交换。

      Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(

            new Runnable(){
                @Override

                public void run() {

                   currentlamp=currentlamp.blackOut();
                }
            }, 

            10,

            10, 

            TimeUnit.SECONDS);
   }
}