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//以下知识来在张孝祥老师的讲解总结

项目需求

模仿实现十字路口的交通灯系统逻辑，具体需求如下

1.异步随机生成按照各个线路行驶的车辆

例如：

由南而来去往北向的车辆......直行车辆

由西而来去往南向的车辆......右转车辆

由东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.应考虑左转车辆受信号灯控制，右转车辆不受信号灯控制

4.具体信号灯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逻辑

注：南北向车辆与东西向车辆交替放行，同方同等待车辆应先放行直行车辆而后放行左转车辆

5.每辆车过路口时间为1秒（可通过线程Sleep的方式模拟）

6.随机生成车辆时间隔以及红绿灯交换时间自定，可以设置

7.不要求实现GUI，只考虑系统逻辑实现，可通过Log方式展示程序运行结果

画图：

总共有12条路线，为了统一编程模型，可以假设每一条路线都有一个红绿灯对其进行控制：

1.右转弯的4条路线的控制灯可以假设称为常绿状态

2.其它8条路线是两两成对的，可以归为4组

3.所以程序只考虑图中标注了数字号的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条线路切换，不必额外考虑

面向对象的分析与设计

1.每条线路上都会出现多辆车，路线上要随机增加新的车，在灯绿期间还要每秒减少1辆车

设计一个Road类来表示路线，每个Road对象代表一条路线，总代有12条路线，即系统中总共产生12个Road实例对象

每条线路上随机增加新的车辆，增加到一个集合中保存

每条线路每隔一秒就会检查本线路的灯是否为绿，是则将本线路保存车的集合中的第一辆车移除，即表示车穿过了路口

2.每条线路每隔一秒就会查检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类来表示交通灯，每个交通灯都维护一个状态，：亮（绿）或者不亮（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条线路，所以，系统总共要产生12个交通灯，右转弯的线路本来不受灯的控制，但是为了让程序采用统一处理的方式，故假设出有4个右转弯的灯，只是这些灯为常亮状态，即永远不变黑

除了右转弯方向的其它8条线路的灯，它们是22成对的，可以归为4组，所以在编程处理时，只要从这四组里各取出一个灯，对这4个灯依次轮换变亮，与这4个灯方向对应的灯则随之统一变化，因此Lamp类中要有一个变量来记住自己相反的灯，在一个Lamp对象的变亮和变量方法中，将对应方向的灯也变亮和变黑，每个灯变亮时，都伴随着下一个灯的变黑

Road类的编写

1.每个Road类都有一个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

2.在Road对象的构造方法中启动一个线程每隔一个随机时间向vehichles集合中增加一辆车（用一个“路线名_id”形式的字符串表示）

3.在Road对象的构造方法中启动一个定时器，每隔一秒查检方向上的灯是不是为绿，是则打印车辆集合并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;
 
 public class Road {
     //车辆
     private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();
     //线路
     private String name=null;
    
     //每创建一条路线的时候就指定那条路线的名字   
     public Road(String name){
         this.name=name;
         //车开到路上
         ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
         pool.execute(new Runnable(){
             public void run(){
                 //路上每一秒钟多一辆车
                 for(int i=1;i<1000;i++){
                     try{
                         //随机
                         Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1)*1000);
                     }catch(InterruptedException e){
                         e.printStackTrace();
                     }
                     //返回外部类的成员变量
                     vechicles.add(Road.this.name+"_"+i);
                 }
             }
         });
        
         //每隔一秒看灯是不是绿的
         ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
         timer.scheduleAtFixedRate(
                 new Runnable(){
                     public void run(){
                         if (vechicles.size()>0) {
                             boolean lighted = true;
                             //假如灯是绿的
                             if(lighted){
                                 System.out.println(vechicles.remove(0)+" is traversing!");
                             }
                         }
                     }
                 },
                 1,
                 1,
                 TimeUnit.SECONDS);
     }
 }

 Lamp枚举的编写

package com.isoftstone.interview.traffic;
 
 public enum Lamp {
     //南住北，南往西，南往东，东住南
     S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2N",false),
     //对应线路
     N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),W2N(null,null,false),
    
     S2E(null,null,false),E2N(null,null,false),N2W(null,null,false),W2S(null,null,false);
    
     private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted){
         this.opposite=opposite;
         this.next=next;
         this.lighted=lighted;
     }
    
     //灯亮的状态
     private boolean lighted;
     //对应的灯的名字
     private String opposite;
     //下一个
     private String next;
    
     //判断灯是不是亮的
     public boolean isLighted(){
         return lighted;
     }
     //灯变绿的方法
     public void light(){
         this.lighted = true;
         //这的灯亮的对应的灯也要亮
         if(opposite!=null)
             Lamp.valueOf(opposite).light();
             //opposite.lighted=true;
     }
     //灯变黑的方法
     public Lamp blackOut(){
         this.lighted = false;
         if(opposite!=null)
             Lamp.valueOf(opposite).blackOut();
        
         Lamp nextLamp = Lamp.valueOf(next);
         if(next != null)
             Lamp.valueOf(next).light();
         return nextLamp;
     }
 }

LampController的编写

package com.isoftstone.interview.traffic;
 
 import java.util.concurrent.Executor;
 import java.util.concurrent.Executors;
 import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
 import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
 public class LampController {
     //当前的灯
     private Lamp currentLamp;
    
     //初始化南到北的灯绿
     public LampController(){
         currentLamp = Lamp.S2N;
         currentLamp.light();
        
         //每隔十秒，灯变红
         ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
         timer.scheduleAtFixedRate(
                 new Runnable(){
                     public void run(){
                         currentLamp = currentLamp.blackOut();
                     }
                 },
                 10,
                 10,
                 TimeUnit.SECONDS);
     }
 }

主函数的编写

package com.isoftstone.interview.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"
         };
        
         for (int i = 0; i < directions.length; i++) {
             new Road(directions[i]);
         }
        
         new LampController();
     }
 }