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一、交通燈管理系統的項目需求

　　Ø 異步隨機生成按照各個路線行駛的車輛

　　　例如：

　　　由南向而來去往北向的車輛 ---- 直行車輛

　　　由西向而來去往南向的車輛 ---- 右轉車輛

　　　由東向而來去往南向的車輛 ---- 左轉車輛

　　　……

　　Ø 信號燈忽略黃燈，只考慮紅燈和綠燈。

　　Ø 應考慮左轉車輛控制信號燈，右轉車輛不受信號燈控制。

　　Ø 具體信號燈控制邏輯與現實生活中普通交通燈控制邏輯相同，不考慮特殊情況下的控制邏輯。

　　　注：南北向車輛與東西向車輛交替放行，同方向等待車輛應先放行直行車輛，而后放行左轉車輛。

　　Ø 每輛車通過路口時間為1秒（提示：可通過線程Sleep的方式模擬）。

　　Ø 隨機生成車輛時間間隔以及紅綠燈交換時間間隔自定，可以設置。

　　Ø 不要求實現GUI，只考慮系統邏輯實現，可通過Log方式展現程序運行結果。

二、交通（燈）運行示意圖

　　線路圖分析：圖中總計有12條路線，為統一編程模型，可以假設每條路線都有一個紅綠燈對其進行控制，（N2E、N2W、W2S、S2E）右轉彎的4條路線的控制燈可以假設稱為常綠狀態，另外，其他的8條線路是兩兩成對的，可以歸為4組，所以，程序只需考慮圖中標注了數字號的4條路線的控制燈的切換順序，這4條路線相反方向的路線的控制燈跟隨這4條路線切換，不必額外考慮。

三、面向對象的分析與設計

　　面向對象設計把握一個重要的經驗：誰擁有數據，誰就對外提供操作這些數據的方法。

　　1、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。

　　Ø 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。

　　Ø 每條路線上隨機增加新的車輛，增加到一個集合中保存。

　　Ø 每條路線每隔一秒都會檢查控制本路線的燈是否為綠，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。

　　Ø 每條路線每隔一秒都會檢查控制本路線的燈是否為綠，一個燈由綠變紅時，應該將下一個方向的燈變綠。

　　2、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，并且能返回自己的亮或黑狀態。

　　Ø 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，但是為了讓程序采用統一的處理方式，故假設出有四個右拐彎的燈，只是這些燈為常亮狀態，即永遠不變黑。

　　Ø 除了右拐彎方向的其他8條路線的燈，它們是兩兩成對的，可以歸為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。

　　Ø 無論在程序的什么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。

　　Ø 設計一個LampController類，它定時讓當前的綠燈變紅。

四、代碼實現

　　（一）Road類的代碼

 1 package com.isoftstone.interview.traffic; 2 import java.util.ArrayList; 3 import java.util.List; 4 import java.util.Random; 5 import java.util.concurrent.ExecutorService; 6 import java.util.concurrent.Executors; 7 import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService; 8 import java.util.concurrent.TimeUnit; 9 public class Road {10     PRivate List<String> vehicles = new ArrayList<String>();    11     private String name = null;// 給每條路定義一個名字    12     public Road(String name){13         this.name = name;14         //定義一個線程池，挑出一個線程去執行run()方法中的代碼，run()中的代碼用于每隔10秒，路上增加一輛車。15         ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();16         pool.execute(new Runnable(){17             public void run(){18                 for(int i=1;i<1000;i++){19                     try {20                         Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1)*1000);21                     } catch (InterruptedException e) {22                         e.printStackTrace();23                     }24                     vehicles.add(Road.this.name+"_"+i);25                 }26             }27         });28         29         //定義一個定時器:用Executors.newScheduledThreadPool()函數，創建線程池，其返回值類型是ScheduleExecutorService。30         ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);31         timer.scheduleAtFixedRate(32                 new Runnable(){33                     public void run(){34                         if(vehicles.size()>0){35                             boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();36                             if(lighted)37                                 System.out.println(vehicles.remove(0)+" is travelling! ");38                         }39                     }40                 },41                 1,42                 1,43                 TimeUnit.SECONDS);44     }45 }

　　（二）Lamp類的代碼

 1 package com.isoftstone.interview.traffic; 2 public enum Lamp { 3     S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2N",false), 4     N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),W2N(null,null,false), 5     S2E(null,null,true),E2N(null,null,true),N2W(null,null,true),W2S(null,null,true); 6      7     private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted){ 8         this.opposite = opposite; 9         this.next = next;10         this.lighted = lighted;11     }12     private Lamp(){13     }14     15     private boolean lighted;16     private String opposite;17     private String next;18     19     public boolean isLighted(){20         return lighted;21     }22     23     public void light(){24         this.lighted = true;25         if(opposite!=null){26             Lamp.valueOf(opposite).light();27         }28         // Enum的 name()方法， 返回此枚舉常量的名稱，在其枚舉聲明中對其進行聲明。返回值類型是String。29         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。");30     }31     32     public Lamp blackOut(){33         this.lighted = false;34         //假如有對面的燈，將對面的燈變黑；35         if(opposite!=null){36             Lamp.valueOf(opposite).blackOut();37         }38         //假如有下一個燈，就讓下一個燈變綠；39         Lamp nextLamp = null;;40         if(next!= null){41             nextLamp =Lamp.valueOf(next);42             System.out.println("綠燈從"+name()+"--------->切換為"+next);43             nextLamp.light();44         }45         return nextLamp;46     }47 }

　　（三）LampController類的代碼

 1 package com.isoftstone.interview.traffic; 2 import java.util.concurrent.Executors; 3 import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService; 4 import java.util.concurrent.TimeUnit; 5 public class LampController { 6     private Lamp currentLamp; 7     public LampController(){ 8         //剛開始讓由南向北的燈變綠; 9         currentLamp = Lamp.S2N;10         currentLamp.light();11         12         /*每隔10秒將當前綠燈變為紅燈，并讓下一個方向的燈變綠*/13         ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);14         timer.scheduleAtFixedRate(15                 new Runnable(){16                     @Override17                     public void run() {18                         System.out.println("");19                         currentLamp = currentLamp.blackOut();20                     }21                 },22                 10,23                 10,24                 TimeUnit.SECONDS);25     }26 }

　?。ㄋ模㎝ainClass類的代碼

 1 package com.isoftstone.interview.traffic; 2 public class MainClass { 3     /** 4      * @param args 5      */ 6     public static void main(String[] args) { 7         /*產生12個方向的路線*/ 8         String [] directions = new String[]{                "S2N","S2W","E2W","E2S","N2S","N2E","W2E","W2N","S2E","E2N","N2W","W2S"     9         };10         for(int i=0;i<directions.length;i++){11             new Road(directions[i]);12         }13         /*產生整個交通燈系統*/14         new LampController();15     }16 }

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