黑马程序员-交通灯管理系统视频的笔记

时间:2023-02-17 20:16:41

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交通灯管理系统

一个系统首先还是来个需求是吧,这样知道要干什么

需求:

1,异步随机生成按照各个路线行驶的车辆

              例如:由南向北行驶的车辆,直行车辆

                        由西向南行驶的车辆,右转车辆

                        由东向南行驶的车辆,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,不考虑特殊情况的控制逻辑

5,每辆车通过路口时间为1秒

6,随机生成车辆通过时间间隔以及红绿交换时间间隔自定,可以设置

7,不要求实现GUI,只考虑逻辑实现,可通过Log方式展现程序运行结果


集合、枚举的体现:

Road类

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。
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)。
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

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;  
  
/**  
 * 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。  
 * @author 张孝祥 www.it315.org  
 *  
 */  
public class Road {  
    private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();  
    private String name =null;  
/*在这个构造函数中,传回哪个方向的车,  
先开启一个线程池用于产生车辆,一个定时器用于观察交通灯状态*/  
    public Road(String name){  
        this.name = name;  
          
        //模拟车辆不断随机上路的过程   
       //使用线程池,通过产生单个线程的方法,创建一个线程池    
        ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();  
  //  
        pool.execute(new Runnable(){  
            public void run(){  
                for(int i=1;i<1000;i++){  
                    try {  
                        Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1000);  
                    } catch (InterruptedException e) {  
                        e.printStackTrace();  
                    }  
                    vechicles.add(Road.this.name + "_" + i);  
                }                 
            }  
              
        });  
          
        //每隔一秒检查对应的灯是否为绿,是则放行一辆车      
   //产生一个单线程,创建定时器    
        ScheduledExecutorService timer =  Executors.newScheduledThreadPool(1);  
        timer.scheduleAtFixedRate(  
                new Runnable(){  
                    public void run(){  
   //判断路上是否有车,有则进行相应的操作  
                        if(vechicles.size()>0){  
                            boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();  
 //每隔1秒让车通行,通行前要先判断灯是否亮,亮了才能通行,即从集合中移除    
                            if(lighted){  
                                System.out.println(vechicles.remove(0) + " is traversing !");  
                            }  
                        }  
                          
                    }  
                },  
                1,  
                1,  
                TimeUnit.SECONDS);  
          
    }  
}  


Lamp类


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。
1、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,Lamp对象中还要有一个oppositeLampName变量来表示它们相反方向的灯,再用一个nextLampName变量来表示此灯变亮后的下一个变亮的灯。这三个变量用构造方法的形式进行赋值,因为枚举元素必须在定义之后引用,所以无法再构造方法中彼此相互引用,所以,相反方向和下一个方向的灯用字符串形式表示。 
2、增加让Lamp变亮和变黑的方法:light和blackOut,对于S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象,这两个方法内部要让相反方向的灯随之变亮和变黑,blackOut方法还要让下一个灯变亮。
3、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对象的nextLampName和oppositeLampName属性必须设置为null,以便防止light和blackOut进入死循环。


代码:
/**  
 * 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。  
 * @author 张孝祥 www.it315.org  
 *  
 */  
/**/  
  
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;  
    //灯的判断是否亮的方法  
    public boolean isLighted(){  
        return lighted;  
    }  
      
    /**让这个方向的等亮起来  
     * 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){  
   //当前灯变绿了,让对应的灯也变绿  
            nextLamp = Lamp.valueOf(next);  
            System.out.println("绿灯从" + name() + "-------->切换为" + next);            
            nextLamp.light();  
        }  
        return nextLamp;  
    }  
}  

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