黑马程序员--java项目之交通灯管理系统
一、交通灯管理系统的项目需求
二、结合图具体分析并编写代码
1、每条路线上都会出现多辆车，路线上要随机增加新的车，在灯绿期间还减少车。
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。
代码如下
public class Road {
private List<String> vehicles = new ArrayList<String>();
private String name;
public Road(String name){
this.name = name;
//线程池，随机生成车辆
ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
pool.execute(new Runnable(){
public void run(){
for (int i = 1; i < 1000; i++) {
try {
//随机休眠0-9秒。
Thread.sleep((new Random().nextInt(10)) * 1000);
//添加一辆车。方法中内部类访问外部的成员变量需要加final，或者可以Road.name.这里因为和局部变量冲突，所以需要加this
vehicles.add(Road.this.name + "路上第" + i+ "辆车");//
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
});
//定时器，用来定时移除集合中的元素，也就是路上的车辆。
ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
timer.scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){//第一个参数，线程
public void run(){
boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isGreen();
if(vehicles.size() > 0){
if(lighted){
System.out.println(vehicles.remove(0) + "通过");
}
}
}
},
1, //第二个参数，初始延迟
1, //第三个参数，延迟时期
TimeUnit.SECONDS//第四个参数，延迟单位
);
}
}
2、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。
public enum Lamp {
//枚举表示各个方向的信号灯
S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2N",false),
//该行信号灯是上一行的相反方向的灯
N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),W2N(null,null,false),
//该行信号灯是直接右转的等，实际情况中没有，但是为了统一设计，这里作为隐性的灯，保持常亮状态
S2E(null,null,true),E2N(null,null,true),N2W(null,null,true),W2S(null,null,true);
//相反方向的等的引用，因为上面枚举对象中要用到其他枚举对象，如果直接传对象是不行的，所以用灯名作为参数
private String opposite;
//下一个灯名
private String next;
private boolean lighted;
public boolean isGreen(){
return lighted;
}
private Lamp(String opposite, String nextLamp, boolean lighted){
this.opposite = opposite;
this.next = nextLamp;
this.lighted = lighted;
}
//灯变绿，同时将相反的灯也变绿
public void changeGreen(){
this.lighted = true;
if(opposite != null){
Lamp.valueOf(opposite).changeGreen();
}
System.out.println(name() + "灯变绿了，下面总共有6个方向可以看到汽车穿过");
}
//灯变红，同时将相反的灯变红，再将下一个灯变绿，并返回下一个灯。
public Lamp changeRed(){
this.lighted = false;
if(opposite != null){
Lamp.valueOf(opposite).changeRed();
}
Lamp nextLamp = null;
if(next != null){
nextLamp = Lamp.valueOf(next);
System.out.println("绿灯从" + name() + "切换为" + next);
nextLamp.changeGreen();
}
return nextLamp;
}
}
3、设计一个LampController类，它定时让当前的绿灯变红。
public class LampController {
//当前灯
private Lamp currentLamp;
public LampController(){
//当前灯从任意一个开始
currentLamp = Lamp.S2N;
currentLamp.changeGreen();
//每隔30秒将当前灯变红，并将下一个灯变绿
ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
timer.scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public void run(){
currentLamp = currentLamp.changeRed();//返回下一个灯作为当前灯
}
},
30,
30,
TimeUnit.SECONDS
);
}
}
4、编写主类，启动管理系统
public class MainClass { public static void main(String[] args) { //产生12个方向的路线 String [] roads = new String[]{ "S2N","S2W","E2W","E2S","N2S","N2E","W2E","W2N","S2E","E2N","N2W","W2S" }; for (int i = 0; i < roads.length; i++) { new Road(roads[i]); } //启动信号灯控制系统 new LampController(); } }
