黑马程序员(八)

时间:2022-12-08 20:40:00

l 交通灯管理系统的项目需求

模拟实现十字路口的交通灯管理系统逻辑,具体需求如下:

Ø 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

       。。。

Ø 信号灯忽略黄灯,只考虑红灯和绿灯。

Ø 应考虑左转车辆控制信号灯,右转车辆不受信号灯控制。

Ø 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。

Ø 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)。

Ø 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。

Ø 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。

l 不可以空想,画一个图有助于理解和分析问题。

 

l 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4条路线切换,不必额外考虑。

l 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。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。

l 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,总共有12条路线,即系统中总共要产生12Road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辆车移除,即表示车穿过了路口。

l 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。

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。

Ø 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。

Ø 设计一个LampController类,它定时让当前的绿灯变红。

l 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。

人在黑板上画圈。对象有圆(circle),黑板(blackboar),人(Person)。方法有画。

draw(){

   x,yàradius  //圆心和半径是圆的数据,所以画的动作要由圆来完成。

}

列车司机紧急刹车。这个刹车的动作由车来完成,而不是司机。司机只是发信号。

你把门关上了。这个关门的动作是你不是门。它有旋转,撞到门框,弹出锁舌这一系列的动作。

“两块石头磨成一把石刀,石刀可以砍树,砍成木材,木材做成椅子”

石头被人家使用,把它变成了刀。

StoneKnife = KnifeFactory.createKnife(strone)

Stone

material = StoneKnife.cut(tree)

tree

char = ChairFactory.makeChair(material)

//加工场和椅子加工场是另外加的两个对象。

l Road类

package com.isoftstone.interview.traffic;

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;

/**

 * 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12Road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。

*/

public class Road {

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

private String name =null;

public Road(String name){

this.name = name;

//模拟车辆不断随机上路的过程

ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();       

//ScheduledExecutorService相当与一个线程池。

pool.execute(new Runnable(){

public void run(){

for(int i=1;i<=1000;i++){ //产生1000车,从1开始

try {

Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1000);// new Random().nextInt(10) + 1,是生成1-10随机值

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

vechicles.add(Road.this.name + "_" + i); //在局部类中访问外部类的成员变量这样去写。

}

}

});

//每隔一秒检查对应的灯是否为绿,是则放行一辆车

ScheduledExecutorService timer =  Executors.newScheduledThreadPool(1); //一个调度池。

timer.scheduleAtFixedRate( //定义一个定时器,多少秒爆一下,再过多少秒再爆一下。schedule调度。

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 traversing !"); //remove(),返回移除出去的对象,并将后续元素左移一位。

}

}

}

},

1,

1,

TimeUnit.SECONDS); //说明前面定义的1ms,还是s,还是h

}

}

java5的线程库,Executors,如果一个类是用作工具,它里面的方法,全都是静态的方法,也一般以s结尾,如Utils按下Alt+/的时候,在Eclipse中出现智能提示的时候,如果最前面看到一个带着s绿点,就表示这是一个静态的方法。Executors,它用的是线程池,线程池是一上来就用好多个线程。都先歇着如果要用话,就从线程池中直接拿一个空闲的线程来用。(以后如果有任务的时候,交给一组线程来运行,而不是交给单个的线程来运行,这个组的内部再选择一个线程)

l Lamp类

package com.isoftstone.interview.traffic;

/**

 * 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12Lamp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 {

/*每个枚举元素各表示一个方向的控制灯,本来在枚举的构造函数中要传入的是一个灯,但是由于要用到的灯在后面,还没有建立,不能传进去,所以改为传进去字符串,这样才不能报错*/

S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2N",false),

/*下面元素表示与上面的元素的相反方向的灯,它们的“相反方向灯”和“下一个灯”应忽略不计!否则会陷入死循环。*/

N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),W2N(null,null,false),

/*由南向东和由西向北等右拐弯的灯不受红绿灯的控制,所以,可以假想它们总是绿灯*/

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;

}

/*当前灯是否为绿*/

private boolean lighted;

/*与当前灯同时为绿的对应方向*/

private String opposite;

/*当前灯变红时下一个变绿的灯*/

private String next;

public boolean isLighted(){

return lighted;

}

/**

 * 某个灯变绿时,它对应方向的灯也要变绿

 */

public void light(){

this.lighted = true;

if(opposite != null){

Lamp.valueOf(opposite).light(); //valueOf()返回这具名字对应的枚举对象。

}

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!");

}

/**

 * 某个灯变红时,对应方向的灯也要变红,并且下一个方向的灯要变绿

 * @return 下一个要变绿的灯

 */

public Lamp blackOut(){

this.lighted = false;

if(opposite != null){

Lamp.valueOf(opposite).blackOut();

}

Lamp nextLamp= null;

if(next != null){ //这里不能忘了,如果下一个Lamp不为null,要把这条路线上的灯打开,并传递出去。

nextLamp = Lamp.valueOf(next);

System.out.println("绿灯从" + name() + "-------->切换为" + next);

nextLamp.light();

}

return nextLamp;

}

}

l LampController

package com.isoftstone.interview.traffic;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class LampController {

private Lamp currentLamp;

public LampController(){

//刚开始让由南向北的灯变绿;

currentLamp = Lamp.S2N;

currentLamp.light();

/*每隔10秒将当前绿灯变为红灯,并让下一个方向的灯变绿*/

ScheduledExecutorService timer =  Executors.newScheduledThreadPool(1);

timer.scheduleAtFixedRate(

new Runnable(){

public  void run(){

System.out.println("来啊");

currentLamp = currentLamp.blackOut();

}

},

10,

10,

TimeUnit.SECONDS);

}

}

l MainClass类

package com.isoftstone.interview.traffic;

public class MainClass {

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" //选中代码àEditàFind/Replace…à进行替换。

};

for(int i=0;i<directions.length;i++){

new Road(directions[i]);

}

/*产生整个交通灯系统*/

new LampController();

}

}

l 要多高的工资,人家都给的起,关键看你敢要不敢要,看你会不会要。

l 你到了什么环境,你就会干什么样的事,在这个环境中做最厉害的。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                  ------- android培训java培训、期待与您交流! ----------  

 

 

 

 

 

 

 

//面向对象:三个特征:封装,继承,多态。

//以后开发:其实就是找对象使用。没有对象,就创建一个对象。找对象,建立对象,使用对象。维护对象的关系。

/*

类和对象的关系。

现实生活中的对象:张三 李四。

想要描述:提取对象*性内容。对具体的抽象。

描述时:这些对象的共性有:姓名,年龄,性别,学习java功能。

映射到java中,描述就是class定义的类。

具体对象就是对应java在堆内存中用new建立实体。

类就是:对现实生活中事物的描述。

对象:就是这类事物,实实在在存在个体。

*/

//需求:描述汽车(颜色,轮胎数)。描述事物其实就是在描述事物的属性和行为。

//属性对应是类中变量,行为对应的类中的函数(方法)

//其实定义类,就是在描述事物,就是在定义属性和行为。属性和行为共同成为类中的成员(成员变量和成员方法)

/*

成员变量和局部变量。

作用范围:

成员变量作用于整个类中。

局部变量变量作用于函数中,或者语句中。

在内存中的位置:

成员变量:在堆内存中,因为对象的存在,才在内存中存在。

局部变量:存在栈内存中。

*/

class Car

{

//描述颜色

String color = "红色";

//描述轮胎数

int num = 4;

//运行行为。

void run()

{

System.out.println(color+".."+num);

}

}

class  CarDemo

{

public static void main(String[] args) 

{

//生产汽车。在java中通过new操作符来完成。

//其实就是在堆内存产生一个实体。

//Car c = new Car();//c就是一个类类型变量。记住:类类型变量指向对象。

//需求:将已有车的颜色改成蓝色。指挥该对象做使用。在java指挥方式是:对象.对象成员

//c.color = "blue";

//c.run();

//Car c1 = new Car();

//c1.run();//red 4;

// Car c = new Car();

// c.num = 5;

/*

new Car().num = 5;

new Car().color = "blue";

new Car().run();

Car c = new Car();

c.run();

c.num = 4;

new Car().run();

*/

//匿名对象使用方式一:当对对象的方法只调用一次时,可以用匿名对象来完成,这样写比较简化。

//如果对一个对象进行多个成员调用,必须给这个对象起个名字。

//匿名对象使用方式二:可以将匿名对象作为实际参数进行传递。

Car q = new Car();

show(q);

//show(new Car());

}

//需求:汽车修配厂。对汽车进行改装,将来的车够改成黑车,三个轮胎。

public static void show(Car c)

{

c.num = 3;

c.color = "black";

c.run();

}

}