交通灯管制系统的的实现

交通灯管制系统是在自己大二的时候看了传智的视频学的，以下是自己跟着视频学的所做笔记：想要视频的话可以留言，有关java的视频都行。

交通灯管制系统的项目需求                                                                                                                                             

模拟实现十字路口的交通灯管理系统逻辑，具体如下：

A.异步随机生成按照各个线路行驶的车辆。

    例如：

              由南向而来去往北向的车辆...直行车辆    南-->北

              由西向而来去往南向的车辆...右转车辆    西-->南

              由东向而来去往南向的车辆...左转车辆    东-->南

B.信号灯忽略黄灯，只考虑红灯和绿灯。

C.应考虑左转车辆控制信号灯，右转车辆不受信号灯控制。

D.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

E.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）

F. 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。

G.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。

面向对象的分析与设计                                                                                                                                                               

每条路线上都会出现对车辆，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。

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

    Ø  每条路线上随机增加新的车辆，增加到一个集合中保存。

    Ø  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       第一车辆移除，即表示车穿过了路口。

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，应将下一个方向的灯变绿。

    Ø  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。

    Ø  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。

    Ø  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，只要从这四组中各去一个灯，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，都伴随着下一个灯的变亮，Lamp类中还用一个变量来记住自己的下一个灯。

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我们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。汽车看到自己所在路线对应的灯绿了就穿过路口吗？不是，还需要看其前面是否有车，看前面是否有车，该问那个对象呢？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。再看题目，我们这里并不要求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。

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。再牢牢掌握几个典型的案例就可以了：人在黑板上画圈，列车司机紧急刹车，售货员统计收获小票的金额，你把门关上等。

步骤：

新建一个java项目，

新建一个包：com.isoftone.interview.traffic

new一个class：Road

路的实体类：

public class Road {
	private List<String> vechicles=new ArrayList<String>();//vechicles表示车
	private String name=null;//车的名字
	public Road(String name){
		this.name=name;
		ExecutorService pool=Executors.newSingleThreadExecutor();
		pool.execute(new Runnable(){
			public void run(){
                  //假设每一秒中，路上就来一辆车，产生999辆车，就是不停的往vechicles加
				for(int i=1;i<1000;i++){
					try {
						Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1)*1000);
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					vechicles.add(Road.this.name+"_"+i);
				}
			}
		});
		//定时器
		ScheduledExecutorService timer=Executors.newScheduledThreadPool(1);//timer定时器
		timer.scheduleAtFixedRate(
                    new Runnable(){
	                public void run(){//把集合的第一辆车给移走
			    if(vechicles.size()>0){
			         boolean ligted=Lamp.valueOf(Road.this.name).isLghted();//定义灯
			         if(ligted==true){//假如灯是绿的
				       System.out.println(vechicles.remove(0)+"is traversing !");
			         }
			    }
		        }
		  }, 
		  1, 
		  1, 
		  TimeUnit.SECONDS);
		
	}

灯实体类：

新建一个枚举类：new--Enum

class--Lam(灯)

/* 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，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：
 * s2n,n2s    
 * s2w,n2e
 * e2w,w2e
 * e2s,w2n
 * s2e,n2w
 * e2n,w2s
 * 上面最后两行的灯是虚拟的，由于从南向东和从西向北、以及它们的对应方向不受红绿灯的控制，
 * 所以，可以假想它们总是绿灯。
*/
public enum Lamp {
	S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2E",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 isLghted(){
		return lighted;
	  }
	public void light(){
		this.lighted=true;
		if(opposite !=null){
			Lamp.valueOf(opposite).light();
		}
	 }
	public Lamp blackOut(){
		this.lighted=false;
		if(opposite !=null){
			Lamp.valueOf(opposite).blackOut();
		}
		Lamp nextLamp=Lamp.valueOf(next);
		if(opposite !=null){
			nextLamp.light();
		}
		return nextLamp;
	 }
}

接下来写灯的控制器

新建一个class：LampController

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();
		     }
		}, 
		10,
	        10, 
		TimeUnit.SECONDS);
	}
}

写了一个主方法类

public class MainClass {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		
		/*产生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]);
		 }
		/*产生整个交通灯系统*/		
		new LampController();
	}

}