交通灯管理系统

首先要做需求分析，然后设计这个项目的结构和功能。具体来说，就是这个项目应该包含哪几个类，这些类与类之间的联系，以及这些类中分别需要实现的方法。要弄明白这些不是一件容易的事，坦白说，我自己想一天也未必能想明白。呵呵，这就是能力啊。张老师把这些都分析的非常清楚：

1.总共有12条路线，为了统一编程模型，可以假设每条路线都有一个红绿灯对其进行控制，右转弯的4条路线的控制灯可以假设称为常绿状态，另外，其他的8条线路是两两成对的，可以归为4组，所以，程序只需考虑1S2N 2S2W 3E2W 4E2S 这4条路线的控制灯的切换顺序，这4条路线相反方向的路线的控制灯跟随这4条路线切换，不必额外考虑。

 

2.为了使思路更加清晰，开始只考虑从南面开来的车辆：

1）右转（S2E）的信号灯永远是绿灯；

2）同方向等待车辆应先放行直行车辆（S2N）而后放行左转车辆（S2W）。

 

3.面向对象的分析与设计：

1）初步设想一下有哪些对象：红绿灯，红绿灯的控制系统，汽车，路线。

2）汽车看到自己所在路线对应的灯绿了就穿过路口吗？不是，还需要看前面是否有车，看前面是否有车，该问哪个对象呢？该问路，路中存储着车辆的集合，显然路上就应该有增加车辆和减少车辆的方法了。（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。）再看题目，我们这里并不要体现车辆移动的过程，只是捕捉出车辆穿过路口的过程，也就是捕捉路上减少一辆车的过程，所以，这个车并不需要单独设计成为一个对象，用一个字符串表示就可以了。在1中初步设想的对象就减少了一个。这个项目只需要3个对象即可。

3）在这个十字路口，有且仅有12盏红绿灯，因此红绿灯可以用枚举来实现。其中右转的四盏灯常绿，剩下的八盏灯可以分为4组。因此只需要考虑4盏灯的红绿变化。

 

4.跟随老师一起编写代码：

1）Road类：

 public class Road
{
 private List<String> vehicles = new ArrayList<String>(); //用这个List来装载这条路上的车
 
 private String name = null;      //这条路线的名字。同时也是它所对应的灯的名字。
 
 public Road(String name) //构造方法，每创建一条路时都必须为它命名
 {
  this.name = name;
  
  //启动一个线程，不停地向这条路上增加车辆。额，这种启动线程的方法以前没用过，多多学习下。
  ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
  pool.execute(new Runnable()
  {
   @Override
   public void run()
   {
    for (int i = 0; i < 1000; i++)
    {
     try
     {
      Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1) * 1000);
     } catch (InterruptedException e)
     {
      e.printStackTrace();
     }
//     vehicles.add(name + "_" + i);这样写编译会报错，因为这里访问的是这个构造方法里的局部变量。在匿名内部类里访问局部变量，这个局部变量必须用final修饰符修饰。所以这里有两种改法：1.加final修饰符，2.在这里访问外部类的成员变量。
     vehicles.add(Road.this.name + "_" + i);  //访问外部类的成员变量。
    }
   }
  });
  
  //启动一个定时器。这种方法我以前也没用过。额，这种方法的确比TimeTask什么的好用多了。
  ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
  timer.scheduleAtFixedRate(   //这个方法需要四个参数
    new Runnable()          //参数1：任务。如果是绿灯，并且路上有车，就移走一辆车

    {
     @Override
     public void run()
     {
      if (vehicles.size()>0)
      {
       boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();
//       if (true == lighted) 这行代码的不妥之处在于画蛇添足
       if (lighted)
       {
        System.out.println(vehicles.remove(0) + "is traversing ! ");
       }
      }
     }
    },                    
    1,                   //参数2：多少时间后开始执行任务
    1,                   //参数3：每隔多少时间执行一次任务
    TimeUnit.SECONDS     //参数4：前面这两个时间的单位
    );
 }
}

2.Lamp枚举

package com.isoftstone.interview.traffic;

public enum Lamp
{
 S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2N",false), //有业务逻辑的4个灯
 N2S(null,null,false)  ,N2E(null,null,false)  ,W2E(null,null,false)  ,W2N(null,null,false)  , //和上面一一对应的4个灯
 S2E(null,null,true)   ,E2N(null,null,true)   ,N2W(null,null,true)   ,W2S(null,null,true)   ; //常绿的4个灯
 
 private boolean lighted; //用来表示灯的状态。true为绿灯，false为红灯
 private String opposite;//这里要把相对应的Lamp用字符串代替，是因为S2N(N2S)这种写法可能会报错，Cannot reference a field before it is defined.
 private String next; //当前灯变红时，下一盏应该变绿的灯
 
 private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted)
 {
  this.opposite = opposite;
  this.next = next;
  this.lighted = lighted;
 }
 
 public boolean isLighted() //返回当前灯的状态
 {
  return lighted;
 }
 
 public void light() // 让当前灯变绿的方法，同时检查当前灯有没有对应灯，若有，需将对应灯也变绿
 {
  this.lighted = true;
  
  if (opposite != null) //这个条件判断很重要，否则就是死循环了
  {
   Lamp.valueOf(opposite).light();
  }
  System.out.println(name()+" lamp is green ,下面总共应该有6个方向能看到汽车穿过 ！"); //这六个方向是指：当前路线，

//当前路线的对应路线，以及4个常绿路线。
 }
 

// 让当前灯变红的方法，同时检查当前灯有没有对应灯，若有，需将对应灯也变红。然后，将当前灯的下一盏灯变绿。

 public Lamp blackOut()
 {
  this.lighted = false;
  if (opposite != null) //这个条件判断很重要，否则就是死循环了
  {
   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.红绿灯的控制系统：LampController类

public class LampController
{
 private Lamp currentLamp;
 
 public LampController()
 {
  currentLamp = Lamp.S2N; //最开始设定S2N这个灯是绿的
  currentLamp.light();
  
  ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
  timer.scheduleAtFixedRate(
    new Runnable() //每隔10s将当前灯变暗，同时将currentLamp变为下一盏灯。
    {
     @Override
     public void run()
     {
      System.out.println("灯控定时器");
      currentLamp = currentLamp.blackOut();
     }
    },
    2,
    2,
    TimeUnit.SECONDS
    );
 }

}

4.项目的主类：MainClass

public class MainClass
{
 public static void main(String[] args)
 {
  //new出12条路线，再加一个灯控制器，就可以模拟一个十字路口了。
  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();    //红绿灯控制器
 }
}

看完第一遍视屏,感觉就像看天书一样,云里雾里的,没明白啥意思,看第二遍的时候,就有感觉了,但是还有一些不明白的地方,再看一遍的时候,就明白了