交通灯系统需求:
模拟实现十字路口的交通灯管理系统逻辑
- 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。
1.根据需求分析结果需要定义三个类:路(Road)、交通灯(Lamp)、交通灯控制器(LampController)
2.分析各个类对象成员以及功能:
Road类:每条路线都具有各自路的名字,路上有行驶的各式各样的车辆。
package com.leo.traffic;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.*;
public class Road {
public List<String> vechicles = new ArrayList<String>();//定义一个交通工具集合
private String name = null;//定义路线名并创建一个构造方法,生成一条路线就具有对应路名
public Road(String name){
this.name = name;
ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();//创建一个线程随机生成
pool.execute(new Runnable(){
public void run(){
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
try {
Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1)*1000);//随机生成车辆时间间隔
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
vechicles.add(Road.this.name+"____"+i);//添加行驶车辆
}
}
}
);
ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);//定义定时器对象
timer.scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public void run(){
if(vechicles.size()>0){
boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();//定义标示,表示当前路线交通灯状况
if(lighted){
System.out.println(vechicles.remove(0)+"is running!!");//打印哪辆车通过了
}
}
}
},
1,1,TimeUnit.SECONDS);//控制车辆通行时间为1秒
}
}
Lamp类:交通灯是决定是否可以往某个方向行驶的标示,一个十字路口具有12个方向,利用枚举类定义方向。
package com.leo.traffic;
public enum Lamp {
//
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),
//向右行驶路线
S2E(null,null,true),E2N(null,null,true),N2W(null,null,true),W2S(null,null,true);
private String oppsite;//定义相反方向交通灯
private boolean lighted;//定义交通灯标示
private String nextLight;//定义下一个方向交通灯
private Lamp(String oppsite,String nextLight,boolean lighted){
this.oppsite = oppsite;
this.nextLight = nextLight;
this.lighted = lighted;
}
private Lamp(){
}
public boolean isLighted(){
return lighted;
}
public void light(){
this.lighted = true;
if(oppsite!=null){
Lamp.valueOf(oppsite).light();//相反方向交通灯同时点亮
}
System.out.println(name()+"lamp is green ,共有6个方向可见");
}
public Lamp blackOut(){
this.lighted = true;
if(oppsite!=null){
Lamp.valueOf(oppsite).blackOut();//相反方向交通灯同时熄灭
}
Lamp next = null;
if(nextLight!=null){
next = Lamp.valueOf(nextLight);
System.out.println("绿灯由"+name()+"---->转变为"+next);
next.light();//点亮下一个交通灯
}
return next;
}
}
LampController类:控制某个方向交通灯亮灯结束,点亮下一个方向交通灯。
package com.leo.traffic;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class LampController {
private Lamp currentLamp;
public LampController(){
currentLamp = Lamp.S2N;//初始化当前灯为南北方向
currentLamp.light();
//创建一个定时器控制交通灯亮灯时间
ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
timer.scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public void run(){
currentLamp =currentLamp.blackOut();
}
},
10,
10,
TimeUnit.SECONDS);
}
}
定义一个启动类:
package com.leo.traffic;
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"
};//定义路线数组
for (int i = 0; i < directions.length; i++) {
new Road(directions[i]);//依次启动路线
}
new LampController();//调用交通灯控制器
}
}