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交通灯管理系统
一、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：
异步随即生成按照各个路线行驶的车辆。
例如：
由南向来去往北向的车辆...直行车辆
由西向来去往南向的车辆...右转车辆
由东向来去往南向的车辆...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。
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）
随即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。
二、代码实现
Road类：
1、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，即系统中同要产生12个Road实例对象。
2、每条路线上随机增加新的车辆，增加到一个集合中保存。
3、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，即表示穿过了路口。
4、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。
E：东
1.E2W 2.E2S 3.E2N
S：南
1.S2N 2.S2W 3.S2E
W：西
1.W2E 2.W2N 3.W2N
N：北
1.N2S 2.N2W 2.N2E
如下图：
java代码：
public class Road {
private List<String> vechicies = new ArrayList<String>(); //车的集合
private String name = null; //路的名字
public Road(String name) {
this.name = name;
ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor(); //创建一个线程池
pool.execute(new Runnable(){ //匿名内部类创建一个线程，开启一个线程
@Override
public void run() {
for(int i=1;i<1000;i++) {
try {
Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1) * 1000); //每隔1-10秒创建一辆车
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
vechicies.add(Road.this.name + "" + i);//将车辆加入集合中
}
}
});
ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1); //创建一个定时器
timer.scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
@Override
public void run() {
if(vechicies.size()>0) { //检查路上是否有车
boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();//取得灯的状态
if(lighted) { //检查灯是否是绿灯
System.out.println(vechicies.remove(0) + "is traversing !");
}
}
}},
1,
1,
TimeUnit.SECONDS);
}
}
Lamp类：
1、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。
2、 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。
3、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。
java代码：
public enum Lamp {
//定义12条路线相应的灯
S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2N",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){//Lamp的构造函数
this.opposite = opposite;
this.next = next;
this.lighted = lighted;
}
private boolean lighted; //灯是否是亮的标记
private String opposite; //对应线路的灯
private String next;//下一个灯
public boolean isLighted() {//检测灯是否点亮
return lighted;
}
/**
* 将灯变亮
*/
public void light() {
this.lighted = true;
if (opposite != null) {//将对应的灯点亮
Lamp.valueOf(opposite).light();
}
System.out.println(name() + "lamp is green!");
}
/**
* 将灯变黑
*/
public Lamp blackOut() {
this.lighted = false;
if (opposite != null) {//将对应的灯熄灭
Lamp.valueOf(opposite).blackOut();
}
Lamp nextLamp = null;
if(next != null) {//将下一个灯点亮
nextLamp = Lamp.valueOf(next);
nextLamp.light();
}
return nextLamp;
}
}
LampController类：
1、整个系统中只能有一套交通灯控制系统，所以，LampController类最好是设计成单例。
2、LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯。
3、LampController对象的start方法中将当前灯变绿，然后启动一个定时器，每隔10秒将当前灯变红和将下一个灯变绿。
java代码：
public class LampController {
private Lamp currentLamp; //当前的灯
public LampController() {
currentLamp = Lamp.S2N;
currentLamp.light();
ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
timer.scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
@Override
public void run() {
currentLamp = currentLamp.blackOut();//将当前灯熄灭，并获得下一个灯的对象
}
},
10,
10,
TimeUnit.SECONDS);
}
}
MainClass：
Java代码：
public class MainClass {
public static void main(String[] args) {
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();
}
}