------- <a href="http://www.itheima.com" target="blank">android培训</a>、<a href="http://www.itheima.com" target="blank">java培训</a>、期待与您交流！ ----------学习小结：
a使用OO思想来分析项目;
b谨记“拥有数据者，也是对外提供操作这些数据方法者”
c要学会画图，通过画图可以使我们理清思路;
d如果程序中某一类型种类有明确的数量,可以使用枚举;
e通过String将Road和Lamp联系起来；
f用集合描述车流;
g掌握了Executors、ExecutorService(线程池子）和ScheduledExecutorService（定时器）的用法
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。
5、注意：
a) 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。
b)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）。
c)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。
d)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、面向对象的分析与设计
每条路线上都会出现多辆车，路线上要随机增加新的车，在灯绿期间还要每秒钟减少一辆车。
设计一个Road类来表示路线，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。
每条路线每隔一秒都会检查控制本路线的灯是否为绿，一个灯由绿变红时，应该将下一个方向的灯变绿。
设计一个Lamp类来表示一个交通灯，每个交通灯都维护一个状态：亮（绿）或不亮（红），每个交通灯要有变亮和变黑的方法，并且能返回自己的亮黑状态。
总共有12条路线，所以，系统中总共要产生12个交通灯。右拐弯的路线本来不受灯的控制，但是为了让程序采用统一的处理方式，故假设出有四个右拐弯的灯，只是这些灯为常亮状态，即永远不变黑。
除了右拐弯方向的其他8条路线的灯，它们是两两成对的，可以归为4组，所以，在编程处理时，只要从这4组中各取出一个灯，对这4个灯依次轮询变亮，与这4个灯方向对应的灯则随之一同变化，因此Lamp类中要有一个变量来记住自己相反方向的灯，在一个Lamp对象的变亮和变黑方法中，将对应方向的灯也变亮和变黑。每个灯变黑时，都伴随者下一个灯的变亮，Lamp类中还用一个变量来记住自己的下一个灯。
无论在程序的什么地方去获得某个方向的灯时，每次获得的都是同一个实例对象，所以Lamp类改用枚举来做显然具有很大的方便性，永远都只有代表12个方向的灯的实例对象。
设计一个LampController类，它定时让当前的绿灯变红。
三、程序的编写
1. Road类的编写
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。
代码体现：
import java.util.ArrayList;2.Lamp类的编写：
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/*
*路线
*/
public class Road {
private List<String> vechicles = new ArrayList<String>(); //方向上的车辆集合
private String name = null; //方向
//1个Road对象代表1条路线
public Road(String name) {
this.name = name;
// 模拟车辆不间断的随机上路的过程
// 创建一个single thread执行池；
ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
/*
* void execute(Runnable command)接收一个
* Runnable接口对象，其实是使用一个实现Runnable的匿名内部类，
重写run方法，实现新增车辆的功能
*/
pool.execute(new Runnable() {
public void run() {
for (int i = 1; i < 1000; i++) {
try {
// 随机产生新增的车辆，1到10秒的一个随机时间。
Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 内部类只能访问外部类的final成员变量，或者，内部类可以使用外部类.this.来访问外部类的成员变量
vechicles.add(Road.this.name + "_" + i);// 用一个路线名加ID来表示一辆车
}
}
});
// 每间隔1秒钟就检查对应的灯是否为绿，为绿就放行一辆车
/*
* 再开启一个线程，实现：
每经过1秒钟就检查该路上的灯是否为red，若为red，则每次移除此路上的第一辆vechile,此处涉及固定rate的线程的执行
* 此方法分别为Executors.newFixedThreadPool()，固定时间线程池，
* Executors.newScheduledThreadPool，循环线程池，实现它们的executor方法不同
* 若用executor方法，则不能实现频率，故用scheduleAtFixedRate()
*/
ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
// timer.scheduleAtFixedRate(),接收4个parameter：要执行的thread，thread开始时间，固定频率时间，时间单位；
timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
public void run() {
// 判断是否有车
if (vechicles.size() > 0) {
// valueOf()：通过枚举元素的名称获得枚举元素的实例对象。
boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();
// 灯是否为绿
if (lighted) {
//移除第一辆车
System.out.println(vechicles.remove(0)
+ " is traversing !"); //traverse通过
}
}
}
}, 1, 1, TimeUnit.SECONDS);// 秒
}
}
系统中有12个方向上的灯，在程序的其他地方要根据灯名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。
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对象中还要一个oppositeLampName变量来表示它们反方向的灯，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，所以无法在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。
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。
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。
代码体现：
public enum Lamp {
//一个枚举元素表示一个方向上的控制
// S2N("N2S","S2W",false):S2N,相反方向的灯是N2S,下一个灯是S2W，第三个参数表示灯的亮黑状态
//其他枚举元素同上
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元素相反方向的灯，它们的“相反方向的灯”和“下一个灯”应该忽略
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，因此，可假想它们总是绿灯*/
S2E(null,null,true),E2N(null,null,true),N2W(null,null,true),W2S(null,null,true);
//相反方向的灯、下一个灯，灯的亮黑状态。
private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted){
this.opposite = opposite;
this.next = next;
this.lighted = lighted;
}
/*当前灯是否为绿灯*/
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; //变绿
if(opposite != null){
Lamp.valueOf(opposite).light();//对应方向的灯也变绿
}
System.out.println(name() + " lamp is green，下面总共应有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; //变红
//加入判断，防止死循环。
if(opposite != null){
Lamp.valueOf(opposite).blackOut(); //对应方向的灯变黑，即变红
}
Lamp nextLamp= null;
if(next != null){
nextLamp = Lamp.valueOf(next);
System.out.println("绿灯从" + name() + "-------->切换为" + next);
nextLamp.light();//下一个方向的灯变绿
}
return nextLamp;//返回下一个要变绿的灯
}
}
3.LampController
类的编写
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。
LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯。
LampController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。
代码体现：
public class LampController {
//当前灯
private Lamp currentLamp;
public LampController(){
//刚开始让由南向北的灯变绿;
currentLamp = Lamp.S2N;
currentLamp.light();
/*每间隔10秒就将当前绿灯变为红灯，并让下一个方向的灯变绿*/
//timer:定时器
ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
timer.scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public void run(){
//Lamp类中的blackOut()是将当前灯变黑，返回点亮的下一个灯//对象。
currentLamp = currentLamp.blackOut();
}
},
10, //
10, //10秒
TimeUnit.SECONDS);
}
}
4.MainClass
类的编写
用for循环创建出代表12条路线的对象。
接着再获得LampController对象并调用其start方法。
代码体现：
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();
}
}