交通灯管理系统

Posted on 2013-03-18 17:49 我是王琦阅读(281) 评论(0) 收藏举报

交通灯管理系统

模拟一个狮子路口的交通灯管理系统，逻辑，具体需求如下：

异步随机生成按照各个路线行驶的车辆。
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，右转车辆不受信号等控制。
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
注意：南北向车辆与东西向车辆交替放行，同方向等待车辆先放行直行车辆后放行右转车辆。
每辆车通过路口的时间是1秒
随机生成车辆时间间隔以及红灯绿灯交换时间自定。

面向对象的分析与设计

面向对象设计的经验：谁拥有数据，谁就对外提供操作这些数据的方法

每条线路上都会出现多辆车，线路上要随机生成许多两车，在这条路上灯绿期间，每秒中还要减少一辆车。

设计一Road类，表示路线，每一个Road对象对表一条路线，每一条路在路口可能超三个不同的方向行驶，所以总共有4*3=12条线路，及系统要产生12个Road对象。
在Road类中要定义一个变量表示本线路的名字。
每一条线路上随机增加新的车辆，增加到一个集合中保存
每一条线路每隔一秒要检查控制本线路的灯是否为绿，是为绿则将让第一辆车通过路口，及让集合中的第一个元素移除。

每条线路每隔一秒都要检查控制本线路的灯是否为绿，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类用来表示一个交通灯，没个交通灯都有是否为亮（绿）和不亮（红）的熟悉。
每一个交通灯都要有让自己变亮和熄灭的方法，并且返回自己的黑亮状态。
总共有12条线路，所以系统中要有12个交通灯。4右转弯不受交通灯控制，把右转弯的灯的属性设置为常亮（绿）。
除去右转弯方向的灯，还有其他八条方向的灯，他们是两两成对的，可以归为4组。每组灯中只要有一个灯变化，对应的灯就随之相同的变化。因此Lamp类中要有一个变量来记录对应的灯，在Lamp对象让灯变亮和变黑的方法中，要将对应的灯随之变亮和变黑。
每一个灯变黑时，将伴随着下一个灯的变亮，所以还有定义变量记录下一个灯。
每一个灯还要定义一个初始化的黑亮状态。

每个信号灯每十秒钟切换一次黑亮状态，用控制器实现。

我们有了路，有了灯，我们还要一个灯的控制器来控制交通灯的变化情况。
定一个LampControler类作为交通灯控制器，控制交通灯每十秒中切换一个当前的状态，
我们要定义一个变量获取当前信号灯的黑亮状态。

定义主MainClass类，加入main方法

在main方法中创建12个Road对象，分别代表十二条线路。
定义个LampControler对象，启动交通灯，让整个系统运行。

代码实现：

Road类：

package com.issorft.intview.traffic;

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;

public class Road {
    private String name;
    private List<String> vechies=new ArrayList<String>();
    
    Road(String name)
    {
        this.name=name;
        //创建一个线程生成车；
        ExecutorService pool=Executors.newSingleThreadExecutor();
        pool.execute(new Runnable(){
            
            public void run(){
                for(int x=0;x<1000;x++){
                    try {
                        Thread.sleep(new Random().nextInt(10)*1000);//每隔一个随机1-10秒时间生成一辆车，
                    } catch (InterruptedException e) {
                        
                        e.printStackTrace();
                    }
                    vechies.add(Road.this.name+"-"+x);//把生成的车添加到ArrayList集合中
                }
            }
            
        });
        //创建一个定时器，每隔1秒检查当前路口的灯是否为绿灯，如果为绿灯就把路口的车驶过路口。
        ScheduledExecutorService timer=Executors.newScheduledThreadPool(1);    
        timer.scheduleAtFixedRate(
                new Runnable(){
                    public void run(){
                         boolean lighted=Lamp.valueOf(Road.this.name).isLigthed();
                        if(lighted){
                            System.out.println(vechies.remove(0)+"  is travering--");
                        }
                    }
                }, 
                1,
                1,
                TimeUnit.SECONDS);
    }
}

Lamp类：

package com.issorft.intview.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),
    S2E(null,null,true),E2N(null,null,true),N2W(null,null,true),W2S(null,null,true);

    //定义对应路灯所在路线
    private String opposite;
    //定义下一个灯所在路线
    private String nextLamp;
    //定义当前灯的状态
    private boolean lighted;
    //构造方法将对应灯的路线，下一个灯的路线，和当前的灯的状态作为参数传入
    private Lamp(String opposite,String nextLamp,boolean ligthed){
        this.lighted=ligthed;
        this.nextLamp=nextLamp;
        this.opposite=opposite;
    }
    //定义获取灯当期状态的方法
    public boolean isLigthed(){
        return lighted;
        
    }
    //定义点亮灯的方法
    public void ligth(){
        
        this.lighted=true;
        //点亮灯的同时把对应的灯点亮
        if(opposite!=null){
            Lamp.valueOf(opposite).ligth();
        }
        System.out.println(name()+"灯亮了 可以走了");
    }
    //定义熄灭灯方法
    public Lamp  blackOut(){
        this.lighted=false;
        //熄灭灯的同时让对应的灯熄灭
        if(opposite!=null){
            Lamp.valueOf(opposite).blackOut();
        }
        Lamp next=null;//定义改灯下一个灯为null
        //熄灭带灯的同时设置下一个灯并点亮下一个灯
        if(nextLamp!=null){
            
            next=Lamp.valueOf(nextLamp);
            System.out.println("切换了---"+name()+"车辆正在通行");
            next.ligth();
        }
        return next;
    }
    
}

Controler类：交通灯控制器

package com.issorft.intview.traffic;

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class Controler {
    private Lamp current;//定义当前灯的引用
    Controler(){
        this.current=Lamp.S2N;//将当前灯指向S2N灯对象。
        current.ligth();//点亮该灯
        //创建定时器，让改灯每十秒改变一次灯的状态
        ScheduledExecutorService timer=Executors.newScheduledThreadPool(1);
        timer.scheduleAtFixedRate(
                new Runnable(){
                    public void run(){
                        current=current.blackOut();
                    }
                }, 
                10,
                10,
                TimeUnit.SECONDS);
        }
    
}

Main方法：调用各类运行运行整个系统

package com.issorft.intview.traffic;

public class MainClass {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        //把所有线路的名字装在一个字符串数字里面，
        String[] divers=new String[]{"S2N","S2W","E2W","E2S",
                   "N2S","N2E","W2E","W2N",
                   "S2E","E2N","N2W","W2S"};
        //通过数组循环创建Road对象，
        for(int x=0;x<divers.length;x++){
            new Road(divers[x]);
        }
        //开启交通灯控制器；
        new Controler();

    }

}

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