交通灯管理系统--黑马程序员

时间:2021-09-19 12:21:04

交通灯管理系统

 

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。

 

?  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。

 

?  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。

 

案例设计分析:

1.  信号灯设计

由于实际四叉路口中,四条路每条路对面有三个信号灯,分别控制直走,左转,右转。每条相对的路对应的信号灯是同步的,每条相邻的路对应的信号灯是异步的,每条路的三个信号灯,变亮是按顺序依次变的。

 可知:

1.   信号灯一共只有十二个,可以用枚举类表示

2.   每组互相对应的信号灯是同步的,则只需控制每组对应信号灯的一组即可。一共四组,则需要控制的为两组。

3.   一组三个信号灯中,右转灯始终代表可以通行,即一组信号灯只需控制两个灯。

4.   信号灯对象属性有light代表亮灭,connect代表对应同步的灯。next代表本灯灭后下一个要亮的灯

2.  灯控制器分析

1.   定义一个灯控制类,调用线程定时转换灯。

3.     路分析

         1. 路控制车的数量。

          2. 路控制车的增加。

         3. 路控制车的减少。

代码示例:

 

1.  定义一个枚举类,有十二个枚举元素代表十二个信号灯

 

 

public enum Lamp {

    /*每个枚举元素各表示一个方向的控制灯*/  

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!*/

    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 boolean light=false;

    private  String connect=null;

    private String next=null;

           Lamp(String connect,String next,boolean light)

           {

           this.connect=connect;

           this.next=next;

           this.light=light;

           }

           boolean isLight()

           {

           return light;

           }

           public void open()

           {

           this.light=true;

           if(connect!=null)

           Lamp.valueOf(connect).open();

           }

           public Lamp black()

           {

           light=false;

           if(connect!=null)

           Lamp.valueOf(connect).black();

           Lamp nextLamp= null;

            if(next != null){

               nextLamp = Lamp.valueOf(next);

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

               nextLamp.open();

            }

            return nextLamp;

           

           }

 

}

 

 

2.  定义一个信号灯控制器类,启动线程定时该灯的亮灭

 

 

 

 import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

 

 

public class LampControllar {

 

private Lamp newlamp=null;

LampControllar(Lamp lamp)

{

    newlamp=lamp;

    newlamp.open();

   ScheduledExecutorService time=Executors.newScheduledThreadPool(1);

   time.scheduleAtFixedRate(new Runnable()

   {

 

    @Override

    public void run() {

        // TODO Auto-generated method stub

          LampControllar.this.newlamp=LampControllar.this.newlamp.black();       

       

    }

      

   },

           10,

           10,

           TimeUnit.SECONDS);

}

}

 

3.  定义一个路类,有车的集合,并有控制车减少和增加的方法。

 

 

import java.util.ArrayList;

import java.util.Random;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

 

 

public class Road {

      private String name;

      ArrayList<String> list=new ArrayList<String>();

     Road(String name)

     {

     this.name=name;

     //模拟有车随机驶入道路

     ExecutorService in=Executors.newSingleThreadExecutor();

              in.execute(new Runnable(){

 

               @Override

               public void run() {

                  // TODO Auto-generated method stub

                  for(int i=1;i<1000;i++){

                  try {

                      Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1)*1000);

                  } catch (InterruptedException e) {

                      // TODO Auto-generated catch block

                      e.printStackTrace();

                   }

                  list.add(Road.this.name+i);

               }

                 

               }

              

              });

   

     //模拟道路上车在绿灯离开本道路

                   ExecutorService out=Executors.newSingleThreadExecutor();

                   out.execute(new Runnable()

                   {

 

               @Override

               public void run() {

                  // TODO Auto-generated method stub

                  while(true)

                  { 

                     

                       if(list.size()==0)

                       continue;

                        Lamp lamp=Lamp.valueOf(Road.this.name);

                        if(lamp.isLight())

                        {

                       

                        System.out.println( list.remove(0)+"离开..........");

                        try {

                             Thread.sleep(1000);

                         } catch (InterruptedException e) {

                             // TODO Auto-generated catch block

                             e.printStackTrace();

                         }

                        }

                        

                       

                  }

                 

               }

                      

                   });

    

 } 

}

 

4.  主函数

 

 

     public class Main {

 

    /**

     * @param args

     */

    public static void main(String[] args) {

       // TODO Auto-generated method stub

       /*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 LampControllar(Lamp.S2N);

      

 

    }

 

}

 

 
 6. 运行结果 
    


S2N1离开.......... S2N2离开.......... E2N1离开.......... S2E1离开.......... W2S1离开.......... E2N2离开.......... N2S1离开.......... N2W1离开.......... W2S2离开.......... 绿灯从S2N-------->切换为S2W N2E1离开.......... S2W1离开.......... S2E2离开.......... W2S3离开.......... S2W2离开.......... N2W2离开.......... W2S4离开.......... S2E3离开.......... S2W3离开.......... N2E2离开.......... S2W4离开.......... N2W3离开.......... E2N3离开.......... S2W5离开.......... W2S5离开.......... N2E3离开.......... 绿灯从S2W-------->切换为E2W E2W1离开.......... W2E1离开.......... N2W4离开.......... W2E2离开.......... E2W2离开.......... E2W3离开.......... W2E3离开.......... E2W4离开.......... W2E4离开.......... S2E4离开..........