嘿，程序员——交通灯管理系统

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：

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。

如下图：

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。

 

注：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。

几个典型案例：

人在黑板上画圆。

person，blackboard，circle

draw(){

  x,y-->radius

}

圆画圆

人刹车：人给车一个信号，车刹车。

售货员统计票据金额：售货员对象调用票据对象的getTotalMoney()方法，getTotalMoney()方法内部计算出票据的总金额。

人关门：人给门一个指示，门自己关。

 

面试题用面向对象设计如下实例：

1、从一根绳子的一端移动到了另一端。

示意代码：

package cn.test.day1;
 
class Rope{
    private
Point start;
    private
Point end;
    public Rope(Point start,Point end){
       this.start=start;
       this.end=end;
    }
    public
Point nextPoint(Point currentPoint){
       /*通过两点一线的数学公式可以计算出当前点的下一个点，这个细节不属于设计阶段要思考的问题，
        * 如果当前点是终止点，则返回null，如果当前点不是线上的点，则抛出异常 */
    }
}
 
public
class Ball {
    private Roperope;
    private
Point currentPoint;
    public Ball(Rope rope,PointstartPoint){
    this.rope=rope;
    this.currentPoint=startPoint;
    }
    public
void move(){
    currentPoint=rope.nextPoint(currentPoint);
    System.out.println("小球移动到了"+currentPoint);
    }
}
2、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。

Stone，StoneKnife,tree,mateial,chair.

定义一个石刀制作工厂有把石头做成石刀方法

StoneKnife=KnifeFactory.createKnife(Stone first,Stone second)                                      

石刀里有一个砍树方法：

mateial=StoneKnife.cut(tree)

有一个椅子制作工厂将材料制作成椅子方法：

chair=ChairFactory.makeChair(material)

 

初步分析交通灯系统的对象：

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，还需要看前面是否有车，看前面是否有车，该问哪个对象？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。

面向对象的分析与设计：



Road类：

 

package cn.csdn.lightTrafface;

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.TimeUnit;

public class Road {
private List<String>vechiles=new ArrayList<String>();//将车辆存入list集合中
private String name=null;//初始路方向的名称
public Road(String name){
this.name=name;
//模拟车辆不断随机上路的过程
ExecutorService pool=Executors.newSingleThreadExecutor();//调度线程池，主要是为了控制下面产生1000辆车的节奏
pool.execute(new Runnable(){

4000
public void run(){//执行线程并覆盖它的run方法
for(int i=0;i<1000;i++){//产生1000辆车
try {
Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1)*1000);//sleep的时间为1到10秒的随机值
} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();
}
vechiles.add(Road.this.name+"_"+i);//添加某路方向的第i辆车。这里Road.this.name是
}                                      //为了访问外部类的成员变量，如果不用这个，就得在public Road(String name)
//加上finalpublic Road(final String name)
}
});
//每隔一秒检查对应的灯是否为绿灯，是则放行一辆车
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(//启东线程池中的定时器功能，并接收四个参数
new Runnable(){
public void run(){
if(vechiles.size()>0){//如果vechiles集合有参数，也就是路上有车
boolean lighted=Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();//马路上交通灯是否为亮的
if(lighted){
System.out.println(vechiles.remove(0)+" isTraversing");//移走集合中的第一辆车，为什么要移走第一个是为了
//让马路上车辆有行驶的动态效果
}
}
}
},
1,
1,
TimeUnit.SECONDS);
}
}

Lamp类：

package cn.csdn.lightTrafface;

public enum Lamp {
//这个方向的构造方法里传的依次是它对面的灯，下一个等，和boolean形变量true和false，false是让其灯熄灭，true就是灯常亮
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){//定义一个构造方法，注意枚举的构造方法必须是私有的
this.opposite=opposite;		           			  //为什么得定义构造方法，是为了接收各个方向的参数
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;
}
//当某个灯变绿时，它对应方向的灯也要变绿
public void light(){
this.lighted=true;
if(opposite!=null){
Lamp.valueOf(opposite).light();
}
System.out.println(name()+"lamp is green，下面总共该有6个方向能看到汽车穿过");
}
//当等变红时，对应方向的灯也要变红，并且下一个方向的灯要变绿
public Lamp blackOut(){
this.lighted=false;
if(opposite!=null){//假如对应的灯不为空，下一个灯才能亮，不然你对应我，我对应你这样搞成死循环
Lamp.valueOf(opposite).blackOut();
}
Lamp nextLamp=null;
if(next!=null){
nextLamp=Lamp.valueOf(next);
System.out.println("绿灯从"+name()+"---->切换为"+next);
nextLamp.light();
}
return nextLamp;
}

}

 LampController类：

package cn.csdn.lightTrafface;

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class LampController {
private Lamp currentLamp;
public LampController(){
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
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public void run(){
currentLamp=currentLamp.blackOut();
}
},
10,
10,
TimeUnit.SECONDS);
}
}

MainClass类：

package cn.csdn.lightTrafface;

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();
}
}