三：面向对象的分析与设计

四 详细设计

Road类的编写：
分析：
1.可以将每条路线看作一个对象，就有12个Road的实例对象。
2.每条路线上都有有车，应该随机产生新的车辆，将产生的车辆存储到路内部的一个集合中。

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）。
3.路要以灯为标准，判断是否灯是亮的，在灯亮的时间内，才能让车行驶，即移除路面上的第一辆车。
4.移除车辆的操作，要用到定时器，并每隔一秒检查该方向上灯是否为绿，是则在相应的时间内移除第一辆车，使用scheduleAtFixedRate方法。

/* * 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。 */
public class Road {  // 车辆集合  private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();  // 每条路线的名字  private String name = null;  public Road(final String name) {  this.name = name;  // 模拟车辆不断随机上路的过程  // public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()  // 创建一个使用单个 worker 线程的 Executor，以无界队列方式来运行该线程。  ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();  pool.execute(new Runnable() {  @Override  public void run() {  for (int i = 1; i < 1000; i++) {  try {  // 让线程睡眠，时间随机生成为1-10秒  Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1000);  } catch (InterruptedException e) {  e.printStackTrace();  }  //vechicles.add(Road.this.name + "_" + i);  //调用SwitchLamp类的静态方法convert()把英文名改成中文名  vechicles.add(SwitchLamp.convert(Road.this.name) + "_" + i);  }  }  });  // 每隔一秒检查对应的灯是否为绿，是则放行一辆车  // public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int  // corePoolSize)  // 创建一个线程池，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。  ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);  // ScheduledFuture<?> scheduleAtFixedRate(Runnable command,long initialDelay,long period,TimeUnit unit)  // 创建并执行一个在给定初始延迟后首次启用的定期操作，后续操作具有给定的周期  // command---要执行的线程  // initialDelay---首次执行的延迟时间  // period---连续执行之间的周期，多少单位以后再执行  // unit---initialDelay和period参数的时间单位，毫秒，秒，分还是什么?  timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {  @Override  public void run() {  if (vechicles.size() > 0) {  //获取这条路线的灯对象，再判断这个灯是否为绿色  //内部类要用到外部类的成员变量外部类名.this.成员变量名  boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();  //boolean lighted = Lamp.valueOf(SwitchLamp.convert(Road.this.name)).isLighted();  //假如绿灯是亮的，则放行一辆车，把这个车在集合中删除，并输出  if(lighted){  System.out.println(vechicles.remove(0)+"车通过！");  }  }  }  },   1,// 1单位后开始执行  1,// 每过1单位后执行一次  TimeUnit.SECONDS);// 单位：秒  }
}  

Lamp类的编写
分析：
1.总共有12条路线，有12个方向，就需要定义12灯，用枚举类创建灯对象
2.12个灯分别如代码中所示
3.12个灯中，有四个右转的等可设为常亮状态，即S2E,E2N,N2W,W2S
4.对于剩下的灯，可分为4组，每组的两个灯是对应的，这里设置当前灯和对应灯，
5.对应的两个灯是同时亮的，而与其垂直方向的灯则不能亮。如南北方向灯亮，东西方向则不亮
6.当前灯亮时，就要设置对应灯为亮，并设置垂直方向灯为不亮

/** * Lamp 灯类 * 每个Lamp元素代表一个方向的灯，总共有12个方向，所以总共有12个Lamp元素。 *  * 有如下一些方向的灯，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------南到北，北到南 * S2W,N2E------南到西，北到东 * E2W,W2E------东到西，西到东 * E2S,W2N------东到南，西到北 * S2E,N2W------南到东，北到西 * E2N,W2S------东到北，西到南 * 上面最后两行的灯是虚拟的，由于从南到东和从西向北，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。 */
public enum Lamp {  // 每个枚举元素各表示一个方向的控制灯  S2N("N2S","S2W",false), S2W("N2E","E2W",false), E2W("W2E","E2S",false), E2S("W2N","S2N",false),  // 下面元素表示与上面的元素的相反方向的灯，它们的"相反 方向灯"和"下一个灯"应忽略不计！  N2S(null,null,false), N2E(null,null,false), W2E(null,null,false), W2N(null,null,false),  // 由南向东和由西向北等右拐弯的灯不受红绿灯的控制，所以，可以假想它们总是绿灯  S2E(null,null,true), E2N(null,null,true), N2W(null,null,true), W2S(null,null,true);  private Lamp() {  }  // 构造方法：于当前灯同时为绿的方向，下一个变绿的灯，当前灯是否为绿  private Lamp(String opposite, String next, boolean lighted) {  this.opposite = opposite;  this.next = next;  this.lighted = lighted;  }  // 与当前灯同时为绿的对应方向  private String opposite;  // 当前灯变红时下一个变绿的灯  private String next;  // 当前灯是否为绿  private boolean lighted;  /**  * 判断当前灯是否变绿 */  public boolean isLighted() {  return lighted;  }  /** * 把某个灯变绿时，它对应方向的灯也要变绿 */  public void light(){  //把某个变绿  this.lighted=true;  //对应的灯如果不为空，也要变绿  if(opposite !=null){  Lamp.valueOf(opposite).light();  }  //调用SwitchLamp类的静态方法convert()把英文名改成中文名  System.out.println(name()+"路交通灯变绿！");  }  /** * 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(){  //把当前灯变红  this.lighted=false;  //如果对应的灯不是空的话，也把它的灯变红  if(opposite!=null){  Lamp.valueOf(opposite).blackOut();  }  //下一个要变绿的灯  Lamp nextLamp = null;  //下一个灯如果不为空的话  if(next != null){  //先获取下一个灯的对象  nextLamp = Lamp.valueOf(next);  //打印到控制台  //调用SwitchLamp类的静态方法convert()把英文名改成中文名  System.out.println("绿灯从" + name() + "-------->切换为" + next);<span style="white-space:pre">            </span>//把下一个灯变绿  nextLamp.light();  }  return nextLamp;  }
}  

LampContriller类的编写
分析：交通灯控制器

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。
1.最开始有个当前灯作为第一个灯运行
2.在构造方法中，
      要指定当前灯为绿状态，以S2N作为第一个。
      创建一个定时器，每隔十秒，让当前灯变红，让下一个方向（垂直方向）的灯变绿。

/** * 交通灯控制系统  */
public class LampController {  private Lamp currentLamp;  public LampController(){  //刚开始让由南向北的灯变绿  //获取到由南向北的灯对象  currentLamp=Lamp.S2N;  //把这个灯变绿  currentLamp.light();  //每隔10秒将当前绿灯变为红灯，并让下一个方向的灯变绿  ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);  timer.scheduleAtFixedRate(  new Runnable(){  @Override  public void run() {  currentLamp =currentLamp.blackOut();  }  },   10,  10,  TimeUnit.SECONDS);  }
}  

测试类

public class MainClass {public static void main(String[] args) {/*产生12个方向的路线*/      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]);}      /*产生整个交通灯系统*/       new LampController();}}