黑马程序员---交通管理系统

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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。

图解：

思路：

l每条路线上都会出现多辆车，路线上要随机增加新的车，在灯绿期间还要每秒钟减少一辆车。

设计一个Road类来表示路线，每个Road对象代表一条路线，总共有12条路线，即系统中总共要产生12个Road实例对象。

每条路线上随机增加新的车辆，增加到一个集合中保存。

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。

l每条路线每隔一秒都会检查控制本路线的灯是否为绿，一个灯由绿变红时，应该将下一个方向的灯变绿。

设计一个Lamp类来表示一个交通灯，每个交通灯都维护一个状态：亮（绿）或不亮（红），每个交通灯要有变亮和变黑的方法，并且能返回自己的亮黑状态。

总共有12条路线，所以，系统中总共要产生12个交通灯。右拐弯的路线本来不受灯的控制，但是为了让程序采用统一的处理方式，故假设出有四个右拐弯的灯，只是这些灯为常亮状态，即永远不变黑。

除了右拐弯方向的其他8条路线的灯，它们是两两成对的，可以归为4组，所以，在编程处理时，只要从这4组中各取出一个灯，对这4个灯依次轮询变亮，与这4个灯方向对应的灯则随之一同变化，因此Lamp类中要有一个变量来记住自己相反方向的灯，在一个Lamp对象的变亮和变黑方法中，将对应方向的灯也变亮和变黑。每个灯变黑时，都伴随者下一个灯的变亮，Lamp类中还用一个变量来记住自己的下一个灯。

无论在程序的什么地方去获得某个方向的灯时，每次获得的都是同一个实例对象，所以Lamp类改用枚举来做显然具有很大的方便性，永远都只有代表12个方向的灯的实例对象。

设计一个LampController类，它定时让当前的绿灯变红。

实现步骤：

路线类：

package org.heima.traffic;

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;
/**
 * /**
 * 思路：每个Road对象代表一条路线，总共有12条路线，即系统中总共要产生12个Road实例对象。
 * 每条路线上随机增加新的车辆，增加到一个集合中保存。
 * 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。
 */

public class Road {
	
	private List<String> vechicles=new ArrayList<String>();//存放车的集合
	private String name;//路线的名字，一共12条路线
	
	//车上路的过程
	public Road(String name){
		this.name=name;
		//创建线程池，在线程中生成车辆。
		ExecutorService  pool=Executors.newSingleThreadExecutor();
		pool.execute(new Runnable() {
			
			@Override
			public void run() {
				// TODO Auto-generated method stub
				for(int i=0;i<1000;i++){
					try {
						//每隔1-10秒就创建一辆车
						Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1)*1000);
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					//这里涉及到内部内访问外部类成员变量。
					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
		 //利用定时器每隔一秒就移除路上的一辆车。
		ScheduledExecutorService timer= Executors.newScheduledThreadPool(1);
		timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				//定时做的事情。
				if(vechicles.size()>0){
					boolean lighted=Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();//通过路线的名字得到对应的灯
					if(lighted){
						vechicles.remove(0);
						System.out.println(vechicles.remove(0)+"--is traversing !");
					}
				}	
			}
		},
				1, 
				1,
				TimeUnit.SECONDS);//指定以什么时间类型，这里指定为秒（每隔一秒定时器就执行一次）。
		
		
	}

}

灯类：

package org.heima.traffic;


public enum Lamp {
	//false 表示红灯  true 绿灯
	
    //2个方向的4个灯,每个枚举元素表示灯控制的一个方向。
	S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2N",false),
	//对应两个方向的4个灯，参数值不重要。
	N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),W2N(null,null,false),
	//四个右拐弯灯，不受红绿灯的控制
	S2E(null,null,true),E2N(null,null,true),N2W(null,null,true),W2S(null,null,true);
	
	private  boolean lighted; /*当前灯是否为绿*/	
	private  String opposite;//与当前灯同时为绿的对应方向
	private  String next;//当前灯变红时下一个变绿的灯
	
	private  Lamp(){}
	private  Lamp(String opposite,String next,boolean  lighted){
		this.opposite=opposite;
		this.next=next;
		this.lighted=lighted;
	}
		
	public boolean isLighted(){
		return lighted;
	}
	
	//灯变绿时对应方向的灯也变绿
	public  void light(){//灯变亮
		this.lighted=true;
		if(opposite!=null){
			//Lamp.valueOf(opposite)返回的是一个枚举对象
			Lamp.valueOf(opposite).light();//对应的灯也变亮
		}
		System.out.println(name()+"方向的灯变绿了！下面总共应该有6个方向能看到汽车穿过");
	}
	/**
	 * 某个灯变红时，对应方向的灯也要变红，并且下一个方向的灯要变绿
	 * @return 下一个要变绿的灯
	 */
	public Lamp blackout(){//灯变黑
		this.lighted=false;
		if(opposite!=null){
			Lamp.valueOf(opposite).blackout();//对应的灯也变黑
		}
		Lamp  nextLamp=null;//nextLamp=Lamp.valueOf(next);如果这里写在外面 ，下面代码就不会执行
		if(next!=null){
			nextLamp=Lamp.valueOf(next);
			nextLamp.light();//下一个方向的灯变绿
			System.out.println("绿灯从"+name()+"-----切换为"+next);
			
		}
		
		return  nextLamp;
	}
	
	
	
	
}

整个交通系统控制器类：

package org.heima.traffic;

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

public class LampController {
	
	private Lamp  currentLamp;//当前灯
	public LampController(){
		currentLamp=Lamp.S2N;
		currentLamp.light();
		
	ScheduledExecutorService timer=	Executors.newScheduledThreadPool(1);
	timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
		
		@Override
		public void run() {
			System.out.println("车来啦");
			//每隔十秒把当前灯变黑
			currentLamp=currentLamp.blackout();
			
		}
	}, 10, 10, TimeUnit.SECONDS);
	}

}

主方法类：

package org.heima.traffic;

public class MainClass {
	public static void main(String[] args) {
		
		//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]);
		}
		//实例整个交通控制系统
		new LampController();

	}

}

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