模拟十字路口调度业务

1、需求分析

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

2、图文分析

可以从图中看出，有12条路，实际上我们只需要控制1，2，3，4条路就行了，其他几条路和这条是相对的，

S2N,S2W,E2W,E2S,

N2S,N2E,W2E,W2N,

S2E,E2N,N2W,W2S,

根据分析要定义，Road,Lamp,LampControler,Start这几个类

3、代码实现

（1）定义Road类描述路，在构造函数里定义一个线程增加车辆并集合存储该条路上的车辆，每隔一秒钟检查车辆的所在的灯是否是绿色，如果是，能放行这辆车，表示这辆车开出去了，同时如果自己这个灯变红灯了要将下一灯变绿

package com.ren.traffic.test;

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 {
	//这条路的名称
	private String name;
	//该条路上的车辆
	private List<String> car = new ArrayList<String>();
	//构造方法
	public Road(String name) {
		this.name = name;
		
		//1-10秒随机增加车辆
		ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
		pool.execute(new Runnable() {

			@Override
			public void run() {
				try {
					Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1000);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				for(int i=0;i<1000;i++) {
					car.add(Road.this.name + "__" + i);
				}
			}
			
		});
		
		//没葛一秒钟检测以路为名称的灯是否为绿色，如果是则放行第一辆车
		ScheduledExecutorService timer =  Executors.newScheduledThreadPool(1);
		timer.scheduleAtFixedRate(
				new Runnable() {

					@Override
					public void run() {
						if(car.size()>0) {
							boolean light =true;
							if(light) {
								System.out.println(car.remove(0) + "通过了");
							}
						}
					}
				}, 
				1, 
				1, 
				TimeUnit.SECONDS);
	}
}

（2）定义Lamp类描述灯

假设每条路都有一个灯，根据上面分析共有12条路，所以需定义12灯，其中四个右拐弯灯假设常亮，而该类至少需要这几个方法isLigth(),light(),blackOut()

package com.ren.traffic.test;

public enum Lamp {
	//与该灯相对的灯，下一个灯,灯当前状态，
	S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2W",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 String opposite;
	private String next;
	private boolean light;
	//构造方法
	private Lamp(String opposite,String next,boolean light) {
		this.opposite = opposite;
		this.next = next;
		this.light = light;
	}
	
	//判断当前灯是否是绿色
	public boolean isLight() {
		return light;
	}
	
	//将当前灯变绿
	public void light() {
		this.light = true;
		if(opposite != null) {
			Lamp.valueOf(opposite).light();
		}
		System.out.println(this.name() + "灯变绿了 ，下面总共应该有6个方向能看到汽车穿过！");
	}
	
	//将某个灯变红
	public Lamp blackOut() {
		this.light = 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;
	}
}

（3）控制系统LampControler 

主要负责这几个灯之间的切换，在构造函数中，得到当前灯并且变绿，然后新开一定时器每隔10秒钟将当前灯变红，在变红的同时，在变红系统中将下一个等变绿，并返回下一个灯

package com.ren.traffic.test;

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

public class LampControler {
	private Lamp current;
	
	public LampControler() {
		current = Lamp.S2N;
		current.light();
		
		//每隔10秒忠将当前灯变红，下一个灯变绿
		ScheduledExecutorService timer =  Executors.newScheduledThreadPool(1);
		timer.scheduleAtFixedRate(
				new Runnable(){
					public  void run(){
						System.out.println("来啊");
						current = current.blackOut();
				}
				},
				10,
				10,
				TimeUnit.SECONDS);
	}
}

（4）启动类Start

首先创建12条路，然后在创建一个管理系统 

package com.ren.traffic.test;

public class Start {
	public static void main(String[] args) {
		/*产生12个方向的路线*/		
		String [] directions = new String[]{
				"S2N","S2W","E2W","E2S","N2S","N2E","W2E","W2N","S2E","E2N","N2W","W2S"		
		};
		for(int i=0;i<directions.length;i++){
			new Road(directions[i]);
		}
		
		/*产生整个交通灯系统*/		
		new LampControler();
	}
}