模拟实现十字路口的交通灯管理系统逻辑，具体需求如：
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：
        1）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。
        2）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）。
        3）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。
        4）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。

众所周知，红绿灯在相对的路口是同步的，而且右转是常亮，所以一共是四种判断，下面是十字路口的模拟图：

如图，由于对面的灯和路况是同步的，防止图过乱，所以省略对面的路线。

这里，W2S,S2E是常绿的，而剩下四条我们这边是 S2N ->S2W->W2E->W2N的顺序。

对于这道题分析一下，我们有两个对象，一个对象是路灯，另一个是马路。由于红灯时车是停的所以红灯的时候4个路口共12个位置用计数器随机自增，到绿灯的时候自减。然后确定四个路口灯切换就好了- -。 

以下是张孝祥老师的分析，大家膜拜一下~：

        1）这里总共有12条路线，每条路线作为一个对象存在。
        2）为了统一编程模型，可以假设每条路线都有一个红绿灯对其进行控制。
        3）其中右转弯的4条路线的控制灯可以假设称为常绿状态，而不能假设没有。
        4）另外，其他的8条线路是两两成对的，可以归为4组，所以，程序只需考虑图中标注了数字的4条路线的控制灯的切换顺序，这4条路线相反方向的路线的控制灯跟随这4条路线切换，不必额外考虑。
2、面向对象的分析与设计
        1）对象：红绿灯，红绿灯的控制系统，汽车，路线。
              a、汽车看到自己所在路线对应的灯绿了就穿过路口吗？不是，还需要看其前面是否有车，看前面是否有车，该问哪个对象呢？该问路，路中存储着车辆的集合，显然路上就应该有增加车辆和减少车辆的方法了。
              b、再看题目，我们这里并不要体现车辆移动的过程，只是捕捉出车辆穿过路口的过程，也就是捕捉路上减少一辆车的过程，所以，这个车并不需要单独设计成为一个对象，用一个字符串表示就可以了。
              c、面向对象设计把握一个重要的经验：谁拥有数据，谁就对外提供操作这些数据的方法。
        2）对路线这个对象的分析
             每条路线上都会出现多辆车，车对象就相当于是路的数据存在，路线上要随机增加新的车，且要在灯绿期间还要每秒钟减少一辆车，路就需要有增删的方法。
               a、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。
               b、每条路线上随机增加新的车辆，增加到一个集合中保存。 
               c、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。
        3）对红绿灯和红绿灯控制系统两个对象的分析：
             一个灯由绿变红时，应该将下一个方向的灯变绿。
              a、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。
              b、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。
              c、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个灯依次轮流变亮，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，都伴随着下一个灯的变亮，Lamp类中还用一个变量来记住自己的下一个灯。
               d、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。
               e、设计一个LampController类，它定时让当前的绿灯变红。

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。

package com.isoftstone.interview.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;  /** * 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 Godream * */
public class Road {  //用面向接口的方式，定义一个集合，用来存储和操作车辆这个字符串对象  private List<String> vechicles=new ArrayList<String>();  //定义路线名变量  private String name;  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();  //调用execute方法，可向线程池提交一个任务，让池中的线程执行任务    pool.execute(new Runnable(){  @Override  //复写run方法，需要执行的代码，随机产生车辆，并存入集合  public void run() {  for (int i = 1; i <1000; i++) {  try {  //1到10秒内随机产生一辆车  Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1)*1000);  } catch (InterruptedException e) {  e.printStackTrace();  }  //车辆进入路线中  vechicles.add(Road.this.name+"_"+i);  }  }  });  //定义一个定时器，每隔一秒检查对应的灯是否为绿，是则放行一辆车  ScheduledExecutorService timer=Executors.newScheduledThreadPool(1);  timer.scheduleAtFixedRate(  new Runnable() {  @Override  //定时器要执行的代码  public void run() {  //判断该路线中是否有车，有则进行放行操作  if (vechicles.size()>0) {  //如果该路线上对应的灯是绿色的，则放行车辆  boolean lighted=Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();  if(lighted){  System.out.println(vechicles.remove(0)+"\tis traversing!");  }  }   }  },   1,//隔多少秒执行  1,//周期  TimeUnit.SECONDS/*时间单位*/);  }
}  

2、Lamp类的编写

1）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。

2)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。

3)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。

4)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：

package com.isoftstone.interview.traffic;
/** * 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 Godream */
//  S2N,S2W,E2W,E2S,N2S,N2E,W2E,W2N,S2E,E2N,N2W,W2S
public enum Lamp {  /*每个枚举元素各表示一个方向上的控制灯*/  S2N(false,"N2S","S2W"),S2W(false,"N2E","E2W"),E2W(false,"W2E","E2S"),E2S(false,"W2N","S2N"),  /*下面元素表示与上面的元素的相反方向的灯，它们的“反方向灯”和“下一个灯”应忽略不计！*/  N2S(false,null,null),N2E(false,null,null),W2E(false,null,null),W2N(false,null,null),  /*下面元素表示四个右转弯方向的灯，因为其不受红绿灯控制，所以可以假设它们总是绿灯*/  S2E(true,null,null),E2N(true,null,null),N2W(true,null,null),W2S(true,null,null);  //当前灯的状态，是否为绿  private boolean lighted;  //当前灯变红时，下个绿的灯  private String next;  //与当前灯相反方向的同为绿的灯  private String opposite;  //构造函数  private Lamp(boolean lighted,String opposite,String next){  this.lighted=lighted;  this.next=next;  this.opposite=opposite;  }  //提供一个判断是否为亮（绿）的方法  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;  //为造成死循环，只将一方拥有反方向的灯  if (opposite!=null) {  //将对应的反方向的灯变绿  Lamp.valueOf(opposite).light();  }  System.out.println(name()+"Lamp is green 下面将能看到六个方向的车辆通过。 ");  }  /** * 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(){  //当前灯变红，对应方向的灯也变红  this.lighted=false;  if(opposite!=null){  Lamp.valueOf(opposite).blackout();  }  //当前灯变红的同时，将下一个灯变绿  //变将下一个变绿的灯返回  Lamp nextLamp=null;  if (next!=null) {  nextLamp=Lamp.valueOf(next);  System.out.println("绿灯从"+name()+"——>切换为"+next);  nextLamp.light();  }  return nextLamp;  }
}  

3、LampController类的编写

1）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。

2）LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯。

3）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：

package com.isoftstone.interview.traffic;  import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;  /** * 红绿灯控制系统用来控制红绿灯的切换时间 * 每隔10秒将当前灯变红，并按顺序将下一个方向的灯变绿 * @author Godream */  public class LampController {  //定义当前灯用于第一个绿的灯  private Lamp currentLamp;  public LampController(){  //刚开始让由南向北的灯变绿  currentLamp=Lamp.S2N;  currentLamp.light();  //定义一个定时器，每隔10秒就将当前灯由绿变红，并将下一个灯变绿  ScheduledExecutorService timer=Executors.newScheduledThreadPool(1);  timer.scheduleAtFixedRate(  new Runnable() {  @Override  public void run() {  //将下一个灯切换为当前的灯  currentLamp=currentLamp.blackout();  System.out.println("灯变了");  }  },  10,  10,   TimeUnit.SECONDS);  }
}  

4、MainClass类的编写

1）用for循环创建出代表12条路线的对象。

2）创建红绿灯控制系统对象，启动系统

package com.isoftstone.interview.traffic;  /** * 主程序，用于启动控制系统，并实现题意过程 * @author Godream */  public class MainClass {  public static void main(String[] args) {  /*产生12个方向的路线*/    String[] roads={"S2N","S2W","E2W","E2S","N2S","N2E","W2E","W2N","S2E","E2N","N2W","W2S"};    for (int i = 0; i < roads.length; i++) {  new Road(roads[i]);  }  /* 产生整个交通灯系统并运行*/     new LampController();  }
}  

通过这个实例，我初步了解了面向对象设计的方法，分开对象分析再结合到一起关联起来的设计方法。