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面向對象的分析與設計:
每條路線上都會出現多輛車，路線上要隨機增加新的車，在燈綠期間還要每秒鐘減少一輛車。
- 設計一個Road類來表示路線，每個Road對象代表一條路線，總共有12條路線，即系統中總共要產生12個Road實例對象。
- 每條路線上隨機增加新的車輛，增加到一個集合中保存。
- 每條路線每隔一秒都會檢查控制本路線的燈是否爲綠，是則將本路線保存車的集合中的第一輛車移除，即表示車穿過了路口。
- 設計一個Lamp類來表示一個交通燈，每個交通燈都維護一個狀態：亮（綠）或不亮（紅），每個交通燈要有變亮和變黑的方法，並且能返回自己的亮黑狀態。
- 總共有12條路線，所以，系統中總共要產生12個交通燈。右拐彎的路線本來不受燈的控制，但是爲了讓程序採用統一的處理方式，故假設出有四個右拐彎的燈，只是這些燈爲常亮狀態，即永遠不變黑。
- 除了右拐彎方向的其他8條路線的燈，它們是兩兩成對的，可以歸爲4組，所以，在編程處理時，只要從這4組中各取出一個燈，對這4個燈依次輪詢變亮，與這4個燈方向對應的燈則隨之一同變化，因此Lamp類中要有一個變量來記住自己相反方向的燈，在一個Lamp對象的變亮和變黑方法中，將對應方向的燈也變亮和變黑。每個燈變黑時，都伴隨者下一個燈的變亮，Lamp類中還用一個變量來記住自己的下一個燈。
- 無論在程序的什麼地方去獲得某個方向的燈時，每次獲得的都是同一個實例對象，所以Lamp類改用枚舉來做顯然具有很大的方便性，永遠都只有代表12個方向的燈的實例對象。
- 設計一個LampController類，它定時讓當前的綠燈變紅。
Road類的編寫:
- 每個Road對象都有一個name成員變量來代表方向，有一個vehicles成員變量來代表方向上的車輛集合。
- 在Road對象的構造方法中啓動一個線程每隔一個隨機的時間向vehicles集合中增加一輛車（用一個“路線名_id”形式的字符串進行表示）。
- 在Road對象的構造方法中啓動一個定時器，每隔一秒檢查該方向上的燈是否爲綠，是則打印車輛集合和將集合中的第一輛車移除掉。
package com.itcast.interview.tarffic; import java.util.*; import java.util.concurrent.*; /* *(1) 每個Road對象代表一條路線,總共有12條路線,即系統中總共產生12個Road實例對象. *(2)每條路線上隨機增加新的車輛,增加到一個集合中保存. *(3)每條路線每隔一秒都會檢查控制本路線的燈是否爲綠,是則將本路線保存車的集合中的 * 第一輛車移除,即表示車穿過路口. * * */ public class Road { private List<String> vechicles = new ArrayList<String>(); private String name=null; public Road(String name) { this.name = name; //模擬車輛不斷隨機上路的過程. 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) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } vechicles.add(Road.this.name+"_" + i); } } }); //每隔一秒檢查對應的燈是否爲綠,是則放行一輛車. ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1); timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable() { public void run() { if(vechicles.size()>0) { boolean ligthed = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted(); if(ligthed) { System.out.println(vechicles.remove(0) + "is tarversing !"); } } } }, 1, 1, TimeUnit.SECONDS); } }
(1)系統中有12個方向上的燈，在程序的其他地方要根據燈的名稱就可以獲得對應的燈的實例對象，綜合這些因素，將Lamp類用java5中的枚舉形式定義更爲簡單。
(2)每個Lamp對象中的亮黑狀態用lighted變量表示，選用S2N、S2W、E2W、E2N這四個方向上的Lamp對象依次輪詢變亮，Lamp對象中還要有一個oppositeLampName變量來表示它們相反方向的燈，再用一個nextLampName變量來表示此燈變亮後的下一個變亮的燈。這三個變量用構造方法的形式進行賦值，因爲枚舉元素必須在定義之後引用，所以無法再構造方法中彼此相互引用，所以，相反方向和下一個方向的燈用字符串形式表示。
(3)增加讓Lamp變亮和變黑的方法：light和blackOut，對於S2N、S2W、E2W、E2N這四個方向上的Lamp對象，這兩個方法內部要讓相反方向的燈隨之變亮和變黑，blackOut方法還要讓下一個燈變亮。
(4)除了S2N、S2W、E2W、E2N這四個方向上的Lamp對象之外，其他方向上的Lamp對象的nextLampName和oppositeLampName屬性設置爲null即可，並且S2N、S2W、E2W、E2N這四個方向上的Lamp對象的nextLampName和oppositeLampName屬性必須設置爲null，以便防止light和blackOut進入死循環。
package com.itcast.interview.tarffic;
/*
* 每個Lamp元素代表一個方向上的燈，總共有12個方向，所有總共有12個Lamp元素。
* 有如下一些方向上的燈,每兩個形成一組，一組燈同時變綠或變紅，所以，
* 程序代碼只需要控制每組燈中的一個燈即可：
* S2N,S2W,E2W,E2S,
* N2S,N2E,W2E,W2N,
* S2E,E2N,N2W,W2S;
* 上面最後兩行的燈是虛擬的，由於從南向東和從西向北、以及它們的對應方向不受紅綠燈的控制，
* 所以，可以假想它們總是綠燈。
*
* N(北)
* W(西) E(東)
* S(南)
*
*/
public enum Lamp {
/*每個枚舉元素便是一個方向的控制燈*/
S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2E","E2S",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);
private boolean lighted;
private String opposite;
private String next;
private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted)
{
this.opposite = opposite;
this.next = next;
this.lighted = lighted;
}
public boolean isLighted()
{
return lighted;
}
/**
* 某個燈變綠時,它對應方向的燈也要變綠.
* */
public void light()
{
this.lighted = true;
if(opposite != null)
{
Lamp.valueOf(opposite).light();
}
System.out.println(name() + "lamp is green,下面總共應該有6個方向能看到汽車穿過!");
}
/**
* 某個燈變紅時,對應方向的燈也要變紅,並且下一個方向的燈要變綠
* @return 下一個要變綠的燈
* */
public Lamp blackOut()
{
this.lighted = false;
if(opposite != null)
{
Lamp.valueOf(opposite).blackOut();
}
Lamp nextLamp = null;
if(next != null)
{
nextLamp = Lamp.valueOf(next);
System.out.println("綠燈從" + name() + "---切換爲" + next);
nextLamp.light();
}
return nextLamp;
}
}
LampController類的編寫:
(1)整個系統中只能有一套交通燈控制系統，所以，LampController類最好是設計成單例。
(2)LampController構造方法中要設定第一個爲綠的燈。
(3)LampController對象的start方法中將當前燈變綠，然後啓動一個定時器，每隔10秒將當前燈變紅和將下一個燈變綠。
package com.itcast.interview.tarffic;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class LampController
{
private Lamp currentLamp;
public LampController()
{
//剛開始讓由南向北的燈變綠
currentLamp = Lamp.S2N;
currentLamp.light();
//每隔10秒將當前綠燈變爲紅燈,並讓下一個方向的燈變綠
ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
timer.scheduleAtFixedRate(
new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("來啊");
currentLamp = currentLamp.blackOut();
}
},
10,
10,
TimeUnit.SECONDS);
}
}
MainClass類的編寫:
(1)用for循環創建出代表12條路線的對象。
(2)接着再獲得LampController對象並調用其start方法。
package com.itcast.interview.tarffic;
public class MainClass {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//產生了12個方向的路線
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]);
}
/*產生整個交通燈系統*/
new LampController();
}
}
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