黑马程序员 Java自学总结二十一 张老师7K面试题之交通灯管理系统

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总结内容来源于张孝祥老师的7K面试题之交通灯管理系统

看过张老师的交通灯管理系统视频后，明显的感觉到了自己的基础还不够扎实，对于面对对象思想的理解还处于比较低级的层面，总体来说张老师对这套系统的讲解是比较细致，全面的，里面讲了之前没有看过的新知识点，JDK1.5版本中关于线程的新工具类Executors，和里面的定时器．总之这套视频教程不仅让我复习了一些原来学习的基础，又让我学习到了新的知识点，最重要的是对面对对象思想有了更进一步的了解．

交通灯管理系统

系统的需求

１.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

。。。

２. 信号灯忽略黄灯，只考虑红灯和绿灯。

３. 应考虑左转车辆控制信号灯，右转车辆不受信号灯控制。

４.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。

５. 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）。

６. 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。

７. 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。

系统的分析

分析示意图 , 如下



1 . Road(路线)

把路线单独定义一个类 ,

#创建线程 , 在路线中持续的产生车辆 , 并存入集合中 ,

#创建线程 , 引入条件 , 当前路线的灯为绿时 , 从集合中移出车辆并打印控制台

2 . Lamp(交通灯)

图中共有12条路线 , 就可以看作为12个固定的交通灯 , 所以就想到了用Enum枚举 ,

由于向右拐弯是不受灯控制的 , 所以4条右转弯的灯一直为绿(true) , 在剩下的8条路线中 , 路线是两两对应的 , S2N-N2S , S2W-N2E ,W2E-E2W , E2S-W2N , 并且第一组灯变红(false)时 , 第二组灯就变绿(true) , 依次往复 , 这样就明确的灯的对应和交替关系 .

3 . LampController(交通灯控制器)

主要控制那个路线的交通灯(Lamp)最先变绿(false) , 然后设置定时器按照固定的时间频率让每条线路变绿(true)变红(false)

下面是代码 :

[java] view
plaincopy

package com.study.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;

//路线类

public class Road {

//创建一个用于存放车辆的集合,可当做为路上行驶的车辆

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

String roadName = null;

//构造方法传入路的名字,并在该条路上产生车辆,当交通等为绿色时,移出该条路的上的车辆

Road(String roadName){

this.roadName = roadName;

//要记住最关键的Executors(1.5版本后创建线程的新方法),其他自然能够引申出来

ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();

pool.execute(new Runnable(){

@Override

public void run() {

//车的最大数量为1000辆

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

try {

//每隔1-10秒,一辆车

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

}

catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

//把车放进集合中

vehicles.add(Road.this.roadName+"_"+i);

}

}

});

//定义一个计划的线程池,线程的数量为1

ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);

//创建并执行此线程池,初始可以定时、并且后续具有周期性的方法.

//用于当交通灯为绿色时,移出当前路上的车辆

timer.scheduleAtFixedRate(

new Runnable(){

@Override

public void run() {

if(vehicles.size()!=0){

boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.roadName).isLighted();

if(lighted){

System.out.println(vehicles.remove(0)+" is traversing");

}

}

}

},

1,

1,

TimeUnit.SECONDS);

}

}

package com.study.traffic;

//交通灯

public enum Lamp {

//前四个灯为主控灯,括号内传入的分别是,"对应的灯","下一个灯",灯默认值

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

//中间四个灯为上面四个灯所对应的灯,并受其控制

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

//后四个为右转弯的灯,为常绿状态

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;

//定义一个可以判断灯是绿还是红的方法

public boolean isLighted(){

return lighted;

}

//灯变绿方法

public void lightOn(){

this.lighted = true;

if(opposite != null){

Lamp.valueOf(opposite).lightOn();

}

System.out.println(this.name()+"变绿");

}

//灯变红方法

public Lamp lightOff(){

this.lighted = false;

if(opposite != null){

Lamp.valueOf(opposite).lightOff();

}

System.out.println(next);

Lamp nextLamp = null;

if(next != null){

System.out.println("绿灯由"+name()+"变成"+next);

nextLamp = Lamp.valueOf(next);

//System.out.println("test");

nextLamp.lightOn();

}

return nextLamp;

}

}

package com.study.traffic;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

//交通灯控制器

public class LampController {

private Lamp currentLamp = null;

public LampController(){

currentLamp = Lamp.S2N;

currentLamp.lightOn();

//定时器,使灯按照固定的频率循环变绿和变红

ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);

timer.scheduleAtFixedRate(

new Runnable(){

public void run(){

//把下一个变绿的灯再次赋值给currentLamp

currentLamp = currentLamp.lightOff();

}

},

10,

10,

TimeUnit.SECONDS);

}

}

package com.study.traffic;

//调用类

public class MainClass {

public static void main(String[] args) {

String[] roadNames = new String[]{

"S2N","S2W","E2W","E2S",

"N2S","N2E","W2E","W2N",

"S2E","E2N","N2W","W2S"

};

for(String roadName : roadNames){

new Road(roadName);

}

new LampController();

}

}

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