黑马程序员_交通灯管理系统

 

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模拟实现十字路口的交通灯管理系统逻辑，具体需求如下：
异步随机生成按照各个路线行驶的车辆。
例如：
由南而来去往北向的车辆----直行车辆
由西而来去往南向的车辆----右转车辆
由东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

在做题之前先熟悉一下面向对象设计的一些案例:

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.
案例:人在黑板上画圆,是人调用圆画圆的方法
Person,blackboard,circle
draw(){
x,y(redius)
}
    列车司机紧急刹车,是人调用车子本身的刹车功能
    售货员统计售货小票的金额,是售货员调用售货小票的统计金额的功能
    人把门关上,是人调用了门有关门的功能
两个面象对象面试题:用面向对象的方式设计一下情景;
1.两块石头磨成一把石刀,石刀可以砍树,砍成木材,木材可以做成椅子
stone,stoneKnife, tree , timber, chair.

StoneKnife = KnifeFactory.createKnife(stone);
timber = StoneKnife.cut(tree);
Chair = ChairFactory.makeChair(timber);

2.球从一根生子的一段移动到另一端
class Rose{
//绳子的属性点,开始和结束
private Point start;
private Point end;
//绳子的方法
public Point nextPiont(Point currentPoint){
下一个点;
}
}
class Ball{
//球的属性
private Point currentPoint//当前点
//球的方法
public static void move(){
System.out.println("小球移动到了"+currentPoint);
}
}
class BallMove{
public static void main (String [] args){
Rope r = new Ropre();//创建绳子的对象
Ball b = new Ball();//创建球的对象
b.currentPoint=r.nextPoint(currentPoint);//球现在的点
b.move();//球移动到了currentPoint;
}
}
面型对象的分析与设计

有哪些对象:红绿灯,红绿灯的控制系统,汽车,路线.汽车看到自己所在的路上的灯变成绿色就会穿过路口吗?
不是,还需要看其前面是否有车,该访问那个对象呢?该问路,路是存储车辆的集合,所以应该有增加减少车辆的
方法(去掉第一个,在最做后添加),再看题,这里并不是要体现车辆移动的过程,只是捕捉车辆穿过路口的过程,所以这个车并不需要设计成
一个对象,用一个字符串表示就行了.
1.每条路线上都会有车辆,路线上要随机增加车辆,在绿灯期间还要每秒钟减少一辆车;
(1)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对象
(2)每条路线上随机增加新的车辆,添加到一个集合中保存
(3)每条路线每隔一秒钟都会检查控制本路线的灯是否为绿灯,是则将集合的第一个元素移除,即表示车通过了路口
2.每条路线每隔一秒都会检查控制本路线的灯是否为绿灯,一个灯由绿变红时应该将下一个方向的灯变绿
(1)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),每个灯要有变亮变黑的方法,并且返回自己的黑亮状态
(2)共有12条路线,所以要有12个交通灯.右拐弯的方向本来不受交通灯的控制,为了让程序采用同一的处理方式,假设在右拐弯有四个常亮的灯
(3)除了右拐弯方向的灯,还有8条路上的灯是两两相对的,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个灯依次轮间变亮
  与这4个方向对应的灯随之一同变化,依次lamp类中要有一个变量记住自己相反方向的灯,在一个lamp对象的变亮变黑方法中,将对应相反方向灯
  也变亮变黑,每个灯变黑时,都伴随着下一个灯的变亮,Lamp中有一个变量记住自己的下一个灯
(4)无论在程序中的什么地方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类改用枚举来做更方便
代码实现:
编写Road类:

package com.isoftstone.interview.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;


public class Road {
//	创建集合(路)
	private List<String> vehicle = new ArrayList<String>();
//	创建有参构造方便为汽车是哪条路上的命名
	private String name=null;
	public Road(String name){
		this.name = name;
//		创建线程池模拟车辆不断随机上路的过程
		ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
		pool.execute(new Runnable(){
			@Override
			public void run() {
				for(int i = 1; i<1000;i++){
//					在随机的间隔1~10秒之间(接近现实)
					try {
						Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1)*1000);
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
//					往集合中添加车辆
					vehicle.add(Road.this.name+"_"+i);//内部类访问外部成员变量外部类名.this.成员变量
				}		
			}
			
		});
//		创建定时调用线程池如果有车就让第一辆车通过
		ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
		timer.scheduleAtFixedRate(
				new Runnable(){
					public void run(){
//						重写run方法删除第集合中的第一辆车前提是有车
						if (vehicle.size()>0) {
							boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();
							if (lighted) {
								System.out.println(vehicle.remove(0)+"is traversing !");;
							}
						}
					}
				},
				1,
				1,
				TimeUnit.SECONDS);
	}
}

编写lamp类:

package com.isoftstone.interview.traffic;

public enum Lamp {
//	每个Lamp元素代表一个方向上的灯，总共有12个方向，所有总共有12个Lamp元素。
//	有如下一些方向上的灯,每两个形成一组(上下对应为一组)，一组灯同时变绿或变红，所以，  
//	 程序代码只需要控制每组灯中的一个灯即可,而最后四个是右拐弯,本来没有灯,假设有灯且常亮
	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);
//	定义构造方法分别将对应的灯,下一个灯,和是否亮灯作为参数传递
	private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted ){
		this.opposite = opposite;
		this.next = next;
		this.lighted= lighted;
	}
	private boolean lighted;
//	细节因为不能调用没有定义的变量所以将相对应的灯和下一灯变为String来接收
	private String opposite;
	private String next;
	
//	判断是否亮灯
	public boolean isLighted(){
		return lighted;
	}
//	亮灯的方法
	public void light(){
		this.lighted = true;
//		如果对应的灯不为空就点亮
		if(opposite != null){
			Lamp.valueOf(opposite).light();
		}
		System.out.println(name()+"Lamp is green,总共应该可以看到6个方向的车穿过路口");
	}
//	熄灯的方法,返回下一个亮的灯
	public Lamp blackOut(){
		this.lighted = false;
//		如果对应的灯不为空就熄灭
		if(opposite != null){
			Lamp.valueOf(opposite).blackOut();
		}
//		如果有下一个灯将它变亮
		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;
	}
}

编写LampController类:

package com.isoftstone.interview.traffic;

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


public class LampController {
	private Lamp currentLamp;
//  指定当前灯是什么灯
	public LampController(){
		currentLamp = Lamp.S2N;
		currentLamp.light();
//	创建定时线程池每隔10秒将当前灯变为红灯,下一个灯变为绿灯
		ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
		timer.scheduleAtFixedRate(
				new Runnable(){
					@Override
					public void run() {
						currentLamp = currentLamp.blackOut();
					}
					
				}, 
				10,
				10, 
				TimeUnit.SECONDS);
	}
}

编写MainClass类:

package com.isoftstone.interview.traffic;

public class MainClass {
	public static void main(String[] args) {
		String[] directions  = {
				"S2N","S2W","E2W","E2S","N2S","N2E","W2E","W2N","S2E","E2N","N2W","W2S"};
		for (String string : directions) {
			new Road(string);
		}
		new LampController();
	}
}

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