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交通灯管理系统的项目需求
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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:
*由南向而来去往北向的车辆---直行车辆
*由西向而来去往南向的车辆---右转车辆
*由东向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实现生活中普通交通灯逻辑控制相同,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,同方位等待车辆而后放行左转车辆。
*每辆车通过路口时间为一秒(提示:可通过线程Sleep的方式模拟)。
*随机声称车辆时间间隔以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果。
*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条路线是两两成对
*的,可以归为4组,所以,程序只需考虑图中标注了数字号的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四条路线切换,不必额外考虑。
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*面向对象的分析与设计
*每条路线上都会出现多车辆,路线上要随机增加新的车,在灯绿间还要每秒钟减少
*一辆车。
*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
*总共要产生12个Road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收灯的控制,
*但是为了让程序采用统一的处理方式,固假设出有四个右拐弯的灯,只是这些灯为常量状态
*,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,可以归为四组,所以,在编程处理是,只要从四组中各曲
*出一个灯,对这4个灯依次轮询变亮,与这4个灯方向相反灯,在一个Lamp对象的变量和变黑方法中,
*将对应方向的灯也变亮和变黑。每个灯变黑时,都伴随着洗衣歌灯的变亮,Lamp类中还用一个变量记住自己的下
*下一个灯。灯
*
*面向对象设计把握一个中要经验:睡拥有数据,谁就对外提供操作这些数据的方法。在牢牢掌握几个典型的案例就可以了:
*人在黑板上画圆,列车司机紧急刹车,售票员统计收获小票的金额,你把门关上了等。
*学员的两个面向对象的面试题,用面向对象的设计方法设计如下情景。
*两块石头磨成一把刀,石刀可以砍树,砍成木材,木材做成椅子,
*球从一根绳子的一端移动到了另一端。
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*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个一个随机的时间向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,每个一秒检查该方向上的灯是否为绿,是则打印车辆集合中的第一个车辆
代码如下:
Road类
public class Road { List<String> vechicles=new ArrayList<String>(); private String name=null; public Road(final String name){ this.name=name; System.out.println(name); ExecutorService pool=Executors.newSingleThreadExecutor(); pool.execute(new Runnable(){ @Override public void run() { 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); } } }); ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1); timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable(){ public void run(){ if(vechicles.size()>0){ boolean lighted=Lamp.valueOf(name).isLighted(); /*System.out.println(Lamp.valueOf(name)); System.out.println(lighted); */ if(lighted){ System.out.println(vechicles.remove(0)+" is travllering"); } } } }, 1, 1, TimeUnit.SECONDS); } }
Lamp枚举
public enum Lamp { S2N("N2S",false,"S2W"),S2W("N2E",false,"E2W"), E2W("W2E",false,"E2S"),E2S("W2N",false,"S2N"), N2S(null,false,null),N2E(null,false,null),W2E(null,false,null), W2N(null,false,null), S2E(null,true,null),E2N(null,true,null),N2W(null,true,null), W2S(null,true,null); private boolean lighted; private String oppsite; private String next; private Lamp(String oppsite,boolean ligthed,String next){ this.oppsite=oppsite; System.out.println(lighted); this.lighted=true; this.next=next; } public void light(){ this.lighted=true; if(oppsite!=null){ Lamp lampOppsite=Lamp.valueOf(oppsite); lampOppsite.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!")); } public boolean isLighted(){ return this.lighted; } public Lamp blackOut(){ this.lighted=false; if(oppsite!=null){ Lamp lampOppsite=Lamp.valueOf(oppsite); lampOppsite.blackOut(); } Lamp nextLamp=null; if(next!=null){ nextLamp=Lamp.valueOf(next); nextLamp.light(); System.out.println("绿灯从"+name()+"--------->切换为"+next); } return nextLamp; } }
LampController类
public class LampController { private static LampController instance=new LampController(); public static LampController getInstance(){ return instance; } private Lamp currentLamp=null; private LampController(){ currentLamp=Lamp.S2N; currentLamp.light(); } public void start(){ Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate( new Runnable(){ public void run(){ currentLamp=currentLamp.blackOut(); } }, 10,10,TimeUnit.SECONDS); } }
TrafficTest类
public class TrafficTest { public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub new Road("S2N"); new Road("S2W"); new Road("E2W"); new Road("E2S"); new Road("N2S"); new Road("N2E"); new Road("W2E"); new Road("W2N"); new Road("S2E"); new Road("E2N"); new Road("N2W"); new Road("W2S"); LampController con=LampController.getInstance(); con.start(); } }