交通燈專案需求：

模擬實現十字路口的交通燈管理系統邏輯，具體需求如下：

        非同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

       。。。

       訊號燈忽略黃燈，只考慮紅燈和綠燈。

       應考慮左轉車輛控制訊號燈，右轉車輛不受訊號燈控制。

      具體訊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後放行左轉車輛。

        每輛車通過路口時間為1秒（提示：可通過執行緒Sleep的方式模擬）。

        隨機生成車輛時間間隔以及紅綠燈交換時間間隔自定，可以設定。

       不要求實現GUI，只考慮系統邏輯實現，可通過Log方式展現程式執行結果。

交通燈專案需求分析思路：

專案為模擬現實生活中的交通訊號燈，為方便業務邏輯分析我們先來畫圖分析。

專案分為三大主體：路，交通燈，車。

如上圖所示，根據需求我們得知一共有12條路線。南---->北，北.---->南，南---->西，北---->東，東---->西，西---->東，東---->南，西---->北，南---->東，北---->西，東---->北，西---->南。

每條路有自己的車，車為路的資料，所以根據面向物件設計模式 ，設計Road類，封裝road類。 

Road類應該具有的方法和屬性。

name：路的方向。

vechicles：儲存車輛的集合。

public Road(String name)：

構造方法，在建立路物件的時候，因該給路一個名字，然後用這個名字的訊號燈來控制此的可行與否。

應該不斷有車上路並排隊過訊號燈，所以建立Road物件時，應該加一個執行緒，每過若干時間為這條路上增加一輛車。

定時器：路應該每過1秒來判斷一下此路是否可通行（是否為綠燈），然後讓車隊裡的每一輛車從第一輛開始過路口。

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 {
	private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();//車輛集合
	private String name=null;//名字方向。
	public Road(){
		//無參構造方法
	}
	public Road(String name){
		this.name=name;//路的方向
		ExecutorService pool= Executors.newSingleThreadExecutor();
		pool.execute(
			new Runnable(){
				public void run(){
					for(int i=0;i<1000;i++){
						try {
							Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1)*1000);//隨機（1-10）秒後給本路新增一輛汽車
						} catch (InterruptedException e) {
							// TODO Auto-generated catch block
							e.printStackTrace();
						}
						vechicles.add(Road.this.name+"_"+i);//隨機（1-10）秒後給本路新增一輛汽車

						
						
					}
				}
			}
		
		);
		
		ScheduledExecutorService timer= Executors.newScheduledThreadPool(1);
		timer.scheduleWithFixedDelay(new Runnable(){
			public void run(){
				if(vechicles.size()>0){
					boolean lighted=Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();//得到當前路燈的可行狀態
					//如果可行，則每秒過一輛車
					if(lighted){

						System.out.println(vechicles.remove(0)+"is traversing!");
					}
				}
			}
			
		}, 1, 1, TimeUnit.SECONDS);
		
	}
}
 

如上圖所示，根據需求我們得知一共有12條路線。南---->北（S2N），北.---->南（N2S），南---->西（S2W），北---->東（N2E），東---->西（E2W），西---->東（W2E），東---->南（E2S），西---->北（W2N），南---->東（S2E），北---->西（N2W），東---->北（E2N），西---->南（W2S）。

12條路線因該由12個訊號燈來指揮當前哪條線路可行駛。

訊號燈應該具備的屬性：

相對的燈：opposite；//相對的燈的可行狀態始終和this一樣。例：南往北為綠燈，北往南也為綠燈。

接下來變綠的燈；next；

當前燈可行狀態：lighted；

方法：

構造方法：Lamp(String opposite,String next ,boolean lighted)；//為燈設定屬性。

得到燈的可行狀態：isLighted()；

設定等的可行狀態為true：light()；

變燈（把當前所有綠燈關閉，開啟接下來路線綠燈）：blackOut()；

需求“：

右轉車輛不受訊號燈控制

車輛行駛順序，假如南北先為綠燈：

1.南---->北   北.---->南

10秒後，南北綠燈變為紅燈，南---->北   北.---->南不可行。換為左拐：

2. 南---->西   北.---->東

10秒後，南西左拐綠燈變為紅燈，南---->西   北.---->東不可行。換為東西直行：

3. 東---->西   西---->東

10秒後，東西綠燈變為紅燈東---->西   西---->東不可行。換為東西左拐：

4.東---->南   西---->北

10秒後。。。。第四步跳回第一步，依次迴圈變燈。

瞭解需求後，我們來寫這個類，因為這12個燈為固定不變，所以這裡我用列舉。

package com.isoftstone.interview.traffic;

public enum Lamp {
	S2N("N2S","S2W",false),//設定屬性
	S2W("N2E","E2W",false),
	E2W("W2E","E2S",false),
	E2S("W2N","S2N",false),
	N2S(null,null,false),//接下來四個燈為上面四個的對面燈，通過上面四個燈已經設定好屬性“對面燈”和下一個綠燈的屬性，所以接下來四個不用設定。
	N2E(null,null,false),
	W2E(null,null,false),
	W2N(null,null,false),
	S2E(null,null,true),//下面四個為左拐，一直通行不做控制。
	E2N(null,null,true),
	N2W(null,null,true),
	W2S(null,null,true);
	
	private String opposite;//當前綠燈的方向
	private String next;//下一個綠燈的方向
	private boolean lighted;//
	private Lamp(){};
	private Lamp(String opposite,String next ,boolean lighted){
		this.opposite=opposite;
		this.next=next;
		this.lighted=lighted;
		
	}
//得到當前燈是否可行。
	public boolean isLighted(){
		return lighted;
		
	}
	//把當前燈和當前燈的對面燈設定為綠燈可行。
	public void light(){
		this.lighted=true;
		if (opposite!=null){
			Lamp.valueOf(opposite).light();
		}
		
	}
	//把當前燈和當前燈對面的燈設定為紅燈，並把接下來應該轉為綠燈的燈和他的對面燈轉為綠燈。
	public Lamp blackOut(){
		this.lighted=false;
		if (opposite!=null){
			Lamp.valueOf(opposite).blackOut();
		}
		
		//Lamp nextLamp=Lamp.valueOf(next);
		
		Lamp nextLamp = null;
		if (next!=null){
			//nextLamp=Lamp.valueOf(next);
			Lamp.valueOf(next).light();
			System.out.println("綠燈從"+name()+"------------>切換為"+next);
		}
		return nextLamp;
	}
	
}

寫到這裡燈的設計和程式碼都寫出來，這裡還差一個控制燈的一個控制器，讓燈每過10秒按照需求變化。

package com.isoftstone.interview.traffic;

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class LampController {
	private Lamp currentLamp;
	public LampController(){
		currentLamp=Lamp.S2N;
		currentLamp.light();
		ScheduledExecutorService timer=Executors.newScheduledThreadPool(1);
		timer.scheduleAtFixedRate(
				new Runnable(){
					public void run(){
						System.out.println(currentLamp.name());
						currentLamp=currentLamp.blackOut();
						
						if(currentLamp==null){
							System.out.println("null");
						}
					}
				}
				
				
				, 
				10, 
				10, 
				TimeUnit.SECONDS
		);
	}
}

package com.isoftstone.interview.traffic;

class MainClass {
	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		Lamp nextLamp=Lamp.valueOf("dfdfdf");
		// TODO Auto-generated method stub
		String [] directions=new String[]{
				"S2N","S2W","E2W","E2S","N2S","N2E","W2E","W2N","S2E","E2N","E2W","W2S"
		};
		for(int i = 0 ;i<directions.length;i++){
			new Road(directions[i]);
		}
		
		new LampController();
	}

}

專案感言

交通燈在現實生活中是一個實實在在的專案，雖然我們現在寫的這個小程式只是實現了一些個簡單的邏輯，但是這個小專案他培養的是程式設計設計的思維，拿到一個專案首先得會分析需求，然後實現需求。寫程式之前學好基礎固然重要，但是也一定得會設計程式。一個好的程式設計師必須要有好的基礎和好的思維。這個小專案如果寫得出來，我相信我將來可以實現更復雜的邏輯。非常感謝張老師！