黑马程序员--关于交通灯的笔记

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关于交通灯的设计与分析

总的思路分析：

每条路上会有很多辆车，线路上要随机增加新的车，在灯绿期间还要每秒中减少一辆车；
分析：
1.设计一个Road类来表示路线，每个Road对象代表一条路，总共有十二条路线。即系统公要产生12个road实例对象。
2.每条路上随机增加新的车辆。增加到一个集合中。
3.每条线路上每隔一秒就会检查控制本线路的灯是否为绿色，即是则将本线路保存的车辆集合中的第一个车辆移除，即表示车辆穿过马路。

每条路每隔一秒就会检查控制本路线的灯是否为绿色。一个灯由绿变红时，应该将下一个方向的灯变为绿色。
1.设计一个Lamp类来表示交通灯，每个交通灯都维护一个状态：亮（绿））或者不亮（红），每个交通灯要有变亮和变暗的方法，并且返回自己的亮暗状态。
2.总共有十二条路线，所以系统中总共要产生十二个交通灯，右拐弯路线不受交通灯的控制，但是为了让程序采用统一的方式处理，顾假设有四个右拐弯的交通灯，这些灯为常亮状态。
3.除了右转弯方向的其他8条路线的灯，他们是两两成对的，可以归结为四组，所以在编程处理的时候，只要四组中各取一个灯，对这四个灯依次轮流亮灭，同时与这四个灯方向相对应的灯随着同一变化，因此Lamp类中要有一个变量来记住自己反方向的灯，在一个Lamp对象的变亮和变暗的方法里，也要将对应的反方向的灯同时变量或者变暗，，同时每个灯变暗的同时也要将下一个方向的灯变量。因此Lamp类中还要有一个变量来记住自己下一个灯。
4.无论程序的什么地方去获取某个方向的灯时，每次获得的都是同一个对象，所以Lamp类改用枚举来做，显然具有很大的方便，永远只有代表12个方向的灯的实例对象，
5.设计一个LampController类，他定时让当前的绿灯变为红灯。

实际代码编写：

Road类的编写

每个Road对象都有一个name成员变量来代表方向，有一个vehicles成员变量来代表方向上的车辆集合。
在Road对象的构造方法中启动一个线程每隔一个随机的时间向vehicles集合中增加一辆车（用一个“路线名_id”形式的字符串进行表示）。
在Road对象的构造方法中启动一个定时器，每隔一秒检查该方向上的灯是否为绿，是则打印车辆集合和将集合中的第一辆车移除掉。

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 
{
	private String name = null;
	private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();


	public Road(String name) {
		this.name = name;


		ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
		pool.execute(new Runnable() {
			public void run() {


				for (int i = 1; i < 1000; i++) {
					try {
						Thread.sleep((new Random() {
						}.nextInt(10) + 1) * 1000);
					} catch (InterruptedException e) {
						// TODO Auto-generated catch block
						e.printStackTrace();
					}
					vechicles.add(Road.this.name + "__" + i);
				}
			}
		});
		ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
		timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
			public void run() {
				if (vechicles.size() > 0) {
					boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();
					if (lighted) {


						System.out.println(vechicles.remove(0)
								+ "  is traversning  !");
					}
				}


			}
		}, 1, 1, TimeUnit.SECONDS);
	}
}

Lamp类的编写

系统中有12个方向上的灯，在程序的其他地方要根据灯的名称就可以获得对应的灯的实例对象，综合这些因素，将Lamp类用java5中的枚举形式定义更为简单。
每个Lamp对象中的亮黑状态用lighted变量表示，选用S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象依次轮询变亮，Lamp对象中还要有一个oppositeLampName变量来表示它们相反方向的灯，再用一个nextLampName变量来表示此灯变亮后的下一个变亮的灯。这三个变量用构造方法的形式进行赋值，因为枚举元素必须在定义之后引用，所以无法再构造方法中彼此相互引用，所以，相反方向和下一个方向的灯用字符串形式表示。 
增加让Lamp变亮和变黑的方法：light和blackOut，对于S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象，这两个方法内部要让相反方向的灯随之变亮和变黑，blackOut方法还要让下一个灯变亮。
除了S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象之外，其他方向上的Lamp对象的nextLampName和oppositeLampName属性设置为null即可，并且S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象的nextLampName和oppositeLampName属性必须设置为null，以便防止light和blackOut进入死循环。

public enum Lamp {
	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);
	private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted)
	{
		this.opposite = opposite;
		this.next = next;
		this.lighted = lighted;
	}


	private boolean lighted;
	private String opposite;
	private String next;
	
	public  boolean isLighted()
	{
	    return lighted;
	}
	public void light ()
	{
		this.lighted = true;
		if(opposite != null)
		{
		   Lamp.valueOf(opposite).light();
		}
		System.out.println(name()+" lamp is green ,下面中总共有六个方向可以看到汽车  !");
	}
	public Lamp  blackout()
	{
		lighted = false;
		if(opposite != null)
		{
			Lamp.valueOf(opposite).blackout();
		}
		Lamp nextLamp = null;
		if(next!=null)
		{
			nextLamp=Lamp.valueOf(next);
			nextLamp.light();
			System.out.println("绿灯从"+name()+"--------->转变为"+next);
		}
		return nextLamp;
	}
}

LampController类的编写

整个系统中只能有一套交通灯控制系统，所以，LampController类最好是设计成单例。
LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯。
LampController对象的start方法中将当前灯变绿，然后启动一个定时器，每隔10秒将当前灯变红和将下一个灯变绿。

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


public class LampController {
	private Lamp currentLamp;
	public LampController()
	{
		currentLamp = Lamp.s2n;
		currentLamp.light();
		ScheduledExecutorService timer =Executors.newScheduledThreadPool(1);
		timer.scheduleAtFixedRate(
				new Runnable()
				{
					public void run()
					{
						currentLamp = currentLamp.blackout();
					}
				},
				2, 
				2, 
				TimeUnit.SECONDS);
	}
	
}

MainClass类的编写

用for循环创建出代表12条路线的对象。

接着再获得LampController对象并调用其start方法。

public class MainClass {
	public static void main(String[] args) {
		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]);
		}
		new LampController();
	}


}

小结：
1.切不可空想，一定要画图！
2.从自己的现实世界想想模型。

3.学会运用新的东西。

4.代码错了没什么，耐下心来，总会发现错误的。

5.谨记：谁拥有数据谁提供操作数据的方法。

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