黑马程序员_交通灯管理系统
2014-04-15 13:02
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交通灯管理系统
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一 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。
二, 根据需求结合面向对象思想,抽象出的三个对象为:路线,[b]交通灯,交通灯控制器.[/b]
(1)交通线路图如下表示
(2)Road路线类(路线记录的是录像上的车)
1 每个Road对象都有一个name成员变量来代表方向,有一个vehicles成员变量来代表方向上的车辆集合。
2在Road对象的构造方法中启动一个线程每隔一个随机的时间向vehicles集合中增加一辆车(用一个“路线名_id”形 式的字符串进行表示)。
3 在Road对象的构造方法中启动一个定时器,每隔一秒检查该方向上的灯是否为绿,是则打印车辆集合和将集合中的第一辆车移除掉。
(3)Lamp交通灯类
1系统中有12个方向上的灯,在程序的其他地方要根据灯的名称就可以获得对应的灯的实例对象,综合这些因素,将Lamp类用java5中的枚举形式定义更为简单。
2每个Lamp对象中的亮黑状态用lighted变量表示,选用S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象依次轮询变亮
3增加让Lamp变亮和变黑的方法:light和blackOut
4除了S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象之外,其他方向上的Lamp对象的nextLampName和oppositeLampName属性设置为null即可,并且S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象nextLampName和oppositeLampName属性必须设置为null,以便防止light和blackOut进入死循环。
(4)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
2LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯
3LampController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。
(5)MainClass主类
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一 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。
二, 根据需求结合面向对象思想,抽象出的三个对象为:路线,[b]交通灯,交通灯控制器.[/b]
(1)交通线路图如下表示
(2)Road路线类(路线记录的是录像上的车)
1 每个Road对象都有一个name成员变量来代表方向,有一个vehicles成员变量来代表方向上的车辆集合。
2在Road对象的构造方法中启动一个线程每隔一个随机的时间向vehicles集合中增加一辆车(用一个“路线名_id”形 式的字符串进行表示)。
3 在Road对象的构造方法中启动一个定时器,每隔一秒检查该方向上的灯是否为绿,是则打印车辆集合和将集合中的第一辆车移除掉。
package com.heima.biji.interview.traffic; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.Random; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors;//执行器(并发库) import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * 编写Road类中模拟汽车上路: * 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12个Road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 { //定义一个汽车集合数组 private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();//定义List面向接口编程 //定义变量路的名字 private String name = null; //定义路的构造方法 public Road(String name) { this.name = name; //模拟车辆不断随机上路的过程 ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();//new一个单独的线程池 pool.execute(new Runnable(){ @Override public void run(){ for(int i=1;i<1000;i++){ try { Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1000);//严谨写法:定义一随机值(1到10秒)内出现一辆车 返回值是1-9,所以要加上1,才能是1-10,乘以1000,是毫秒变秒 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } vechicles.add(Road.this.name + "_" + i);//根据某条方向上的车 } } }); //定义定时器 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);//定义一个调度池 //固定频率,类似爆炸定义连环爆炸 timer.scheduleAtFixedRate( new Runnable() { public void run() { if(vechicles.size()>0) { boolean lighted = true; //if(lighted=true)//啰嗦,boolean已经定义了ture,直接用即可,不用再判断是否true if(lighted) { System.out.println(vechicles.remove(0)+"is traversing!");//的到正在被取走的返回值 } } } }, 1, 1, TimeUnit.SECONDS);//定义定量单位秒 } }
(3)Lamp交通灯类
1系统中有12个方向上的灯,在程序的其他地方要根据灯的名称就可以获得对应的灯的实例对象,综合这些因素,将Lamp类用java5中的枚举形式定义更为简单。
2每个Lamp对象中的亮黑状态用lighted变量表示,选用S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象依次轮询变亮
3增加让Lamp变亮和变黑的方法:light和blackOut
4除了S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象之外,其他方向上的Lamp对象的nextLampName和oppositeLampName属性设置为null即可,并且S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象nextLampName和oppositeLampName属性必须设置为null,以便防止light和blackOut进入死循环。
package com.heima.biji.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12个Lamp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*/ 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 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(); } 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){ nextLamp = Lamp.valueOf(next); System.out.println("绿灯从" + name() + "-------->切换为" + next); nextLamp.light(); } return nextLamp; } }
(4)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
2LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯
3LampController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。
package com.heima.biji.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); } }
(5)MainClass主类
package com.heima.biji.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" }; for(int i=0;i<directions.length;i++){ new Road(directions[i]); } /*产生整个交通灯系统*/ new LampController(); } }
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