需求:模拟十字路口交通灯管理。
业务分析:每条路线上都会出现多辆车,路线上要随机增加新的车,在灯绿期间还要每秒钟减少一辆车。
可以看出,至少需要的类有:路(Road),红绿灯(Lamp),红绿灯的控制类(LampController),还有一个含主方法的类(MainClass)。
可能会有疑问,为什么没有车这个类呢,因为只需要简单模拟这个过程,实现车上路了,过红绿灯了,没有具体去操作车(通过对集合的添加和移除模拟上路和过红绿灯),
因此只需要用字符串来模拟这个车就行了。
java是面向对象的语言,因此分析业务的时候,要用面向对象的思想去分析和设计,在拿到一个业务的时候,切记不要去空想,画图是分析业务需求的最好方法,画图可以很好的理顺思路,并且不会发生想着后面把前面的忘了的情况。
业务具体分析:
每条路线上都会出现多辆车,路线上要随机增加新的车,在灯绿期间还要每秒钟减少一辆车。
1.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。
2.每条路线上随机增加新的车辆,增加到一个集合中保存。
3.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。
每条路线每隔一秒都会检查控制本路线的灯是否为绿,一个灯由绿变红时,应该将下一个方向的灯变绿。
1.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。
2.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。
3.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个灯依次轮询变亮,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,都伴随者下一个灯的变亮,Lamp类中还用一个变量来记住自己的下一个灯。
4.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。
5.设计一个LampController类,它定时让当前的绿灯变红。
这里有个问题,就是如果有一个‘车’类 ,一个“开车的人”类,那么假如有一个让车刹车的方法,这个方法应该定义在哪个类里面呢?应该定义在车这个类,车具有刹车的功能,人只是去调用这个方法让车停下来。谁拥有数据,谁就对外提供访问数据的方法
Road类的编写
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)。
随机数:(new Random().nextInt(10) + 1) * 1000,通过调用Thread.sleep(需要隔多长时间添加一辆车到集合);
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。
如果需要相等时间差放行一辆车,难道还要调用sleep方法么,Executors.newScheduledThreadPool(1);这个做法更专业返回一个ScheduledExecutorService对象,
调用ScheduledExecutorService对象的scheduleAtFixedRate(Runnable command, long initialDelay, long period, TimeUnit unit) 方法,在指定时间后执行,以后每隔指定时间执行一次,最后一个参数为指定时间的单位
这个方法有4个参数并且有一个要实现runnable接口,就是要运用匿名内部类,如果放在一行的话阅读性很差,一个小技巧,就是在写方法时,如果方法的参数很多,应该如下面的代码一样,把它们都分开,这样很好的增强代码阅读性。
Lamp类的编写:
每条路有3个方向的灯,那么4条路就是12个方向的等,难道要用12个new Lamp来创建12个对象么?java5以后的出现的枚举很好的解决了这个问题,使用枚举大大的简化了代码
在设计枚举时,如果前一个枚举要用后一个枚举的时候怎么办?将同名的字符串传进去,在后面使用Enum.valueof("传进来的和枚举变量同名的字符串")来获得对象。
LampController编写:
只需要有一个LampController对象,那么能想到什么呢?单利设计模式保证对象的唯一性
LampController类中编写一个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。
MainClass编写;
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();
}
这里不要直接创建Road对象 要不然12条路岂不是要创建12次? 通过String字符串 循环创建Road对象。
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