黑马程序员——交通灯问题

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要求：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。

分析：总共有12条线路。直行4条，左转4条，右转4条。

编程模式：每条线路都控制一个交通灯，右转的等是常绿的。南北，东西是对应的。只考虑南—>北，南—>西，东—>西，东—>南，四条线路。

对象和类的设计：总共有三个类

Lamp枚举类：有12个灯，创建对象很麻烦，考虑使用枚举来设计，右转的等设计为常绿，其余八个等设计为4组。每个枚举元素包含oppsite方向的灯，下一个亮的等next(), 灯是否是亮的isLighting()三个属性。

三个方法：

isLighting()：灯是否是亮的

lightToGreen()：灯变绿，某个灯变绿时，对面的灯也变绿,某个灯变红时；

lightToRed()：灯变红，对面的灯也变红，同时下一个灯变绿。

public enum Lamp {
/**
* Lamp类：
* 因为有12个lamp对象，而且需要频繁的被调用，new对象很麻烦，所以使用枚举。
* 该枚举：两个构造方法，三个方法
* 三个成员变量：
* 1.对面的灯:oppositeLamp
* 2.下一个灯：nextLamp
* 3.亮灯的标志：flag
* 两个构造方法：
* 1.空参数方法
* 2.三个参数的构造方法，接受上面的三个变量
* 三个方法：
* 1.isLighting():用于判断灯的状态，true绿灯，false代表红灯,是谁在调用这个方法？Road类中的Lamp对象。
* 2.toGreen();灯变绿的方法,同时将对面的灯变绿
* 3.toRed();灯变红的方法，同时将对面的灯变红，并返回下一个灯（给控制器用）
**/
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),N2W("null","null",true),E2N("null","null",true),W2S("null","null",true);
private String oppositeLamp;
private String nextLamp;
private boolean flag;
private Lamp(){}
private Lamp(String oppositeLamp,String nextLamp,boolean lighting){
this.oppositeLamp=oppositeLamp;
this.nextLamp=nextLamp;
this.flag=flag;
}
public boolean isLighting(){
return lighting;
}
//灯变绿，同时将对面的灯变绿
public void toGreen(){
this.flag=true;
if(oppositeLamp!=null){
Lamp.valueOf(oppositeLamp).toGreen();
}
}
//灯变红，将对面的灯变红，同时将下一个灯变绿
public Lamp toRed(){
this.flag=false;
if(oppositeLamp!=null){
Lamp.valueOf(oppositeLamp).toRed();
}
Lamp next =null;
if(nextLamp!=null){
Lamp.valueOf(nextLamp).toGreen();
next = Lamp.valueOf(nextLamp);
}
return next;
}
}
Road类：

12条路线都有名字。Road查看交通灯，如果是绿灯就放行。车辆vehicles设计成有road来生成。路线的名字就是对应的灯的名字。

在构造函数中创建两个线程：一个控制产生车辆，一个控制放行车辆。

import java.util.LinkedList;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Executors;
public class Road {
/** road类：
* 功能：产生车辆，并根据交通灯放行车辆。
* 注：
* 1.使用LinkedList模拟车辆产生和放行
* 2.在构造方法中，创建两个线程。不再创建别的方法，是因为路一旦存在，就让它运行
* 3.路一初始化就要有名字，同时该名字也是其对应灯名字。在判断灯的红绿时，很方便。
*/
private String name;
LinkedList<String> link = new LinkedList<String>();
Road(String name){
this.name=name;
//创建产生的车辆的线程,使用线程工具类，创建一个线程池
Executors.newScheduledThreadPool(1).execute(new Runnable(){
public void run() {
for(int x=0;x<1000;x++){
link.offerFirst(Road.this.name+x+"号车辆");
//每隔1-10秒产生一辆车
int randomNum = new Random().nextInt(10)+1;
try {
Thread.sleep(randomNum*1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
});

Executors.newFixedThreadPool(1).execute(new Runnable(){
public void run() {
//路的名字就是灯的名字
boolean flag = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighting();
if(flag==true){
link.pollLast();
}

}

});
}
}
LampController类

成员变量：当前的灯

方法：控制灯变红。

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class LmapController {

/**
* 该类的功能：每隔10秒让灯变红，注意：只是让它控制变红，不用控制变绿，因为变红的同时Lamp会将下一个等变绿、
* 有一个成员：currentLamp
* 一个构造方法：创建改变灯的线程
**/
private Lamp currentLamp=Lamp.S2N;
LmapController(){
currentLamp.toGreen();//默认第一个灯是绿灯
//创建调度线程，10秒之后变换
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public void run() {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
currentLamp=currentLamp.toRed();
}

},
10,
10,
TimeUnit.SECONDS
);
}
}

Main方法：创建12个Road对象，创建LampController对象
public class Mian {
public static void main(String[] args) {
String[] directions = {"S2N","S2W","E2W","E2S",
"N2S","N2E","W2E",
"W2N","S2E","N2W","E2N","W2S"};
//new12个对象
for(int x=0;x<12;x++){
new Road(directions[x]);
}
new LampController();
}

}

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