java多线程实现交通灯管理系统

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本文实例为大家分享了java多线程实现交通灯管理系统的具体代码，供大家参考，具体内容如下
一. 项目要求
模拟实现十字路口的交通灯管理系统逻辑。详细需求例如以下：
1、异步随机生成依照各个路线行驶的车辆。
比如：
由南向而来去往北向的车辆 ---- 直行车辆
由西向而来去往南向的车辆 ---- 右转车辆
由东向而来去往南向的车辆 ---- 左转车辆
。。。。。
2、信号灯忽略黄灯，仅仅考虑红灯和绿灯。
3、应考虑左转车辆控制信号灯，右转车辆不受信号灯控制。
4、详细信号灯控制逻辑与现实生活中普通交通灯控制逻辑同样。不考虑特殊情况下的控制逻辑。
注：南北向车辆与东西向车辆交替放行。同方向等待车辆应先放行直行车辆而后放行左转车辆。
5、每辆车通过路口时间为1秒（提示：可通过线程Sleep的方式模拟）。
6、随机生成车辆时间间隔以及红绿灯交换时间间隔自定，能够设置。
7、不要求实现GUI 。仅仅考虑系统逻辑实现，可通过Log方式展现程序执行结果。
二. 需求分析
总共同拥有12条路线，为了统一编程模型，能够如果每条路线都有一个红绿灯对其进行控制。右转弯的4条路线的控制灯能够如果称为常绿状态，另外。其它的8条线路是两两成对的，能够归为4组，所以，程序仅仅需考虑图中标注了数字号的4条路线的控制灯的切换顺序，这4条路线相反方向的路线的控制灯尾随这4条路线切换，不必额外考虑。
三. 对象建模
我们初步设想一下有哪些对象：红绿灯，红绿灯的控制系统，汽车，路线。汽车看到自己所在路线相应的灯绿了就穿过路口吗？不是，还须要看其前面是否有车。看前面是否有车，该问哪个对象呢？该问路。路中存储着车辆的集合，显然路上就应该有添加车辆和降低车辆的方法了。再看题目，我们这里并不要体现车辆移动的过程。仅仅是捕捉出车辆穿过路口的过程，也就是捕捉路上降低一辆车的过程。所以，这个车并不须要单独设计成为一个对象，用一个字符串表示就能够了。面向对象设计把握一个重要的经验：谁拥有数据。谁就对外提供操作这些数据的方法。
每条路线上都会出现多辆车，路线上要随机添加新的车，在灯绿期间还要每秒钟降低一辆车。
设计一个Road类来表示路线，每一个Road对象代表一条路线，总共同拥有12条路线。即系统中总共要产生12个Road实例对象。每条路线上随机添加新的车辆。添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。
设计一个Lamp类来表示一个交通灯，每一个交通灯都维护一个状态：亮（绿）或不亮（红），每一个交通灯要有变亮和变黑的方法。而且能返回自己的亮黑状态。总共同拥有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。可是为了让程序採用统一的处理方式，故如果出有四个右拐弯的灯，仅仅是这些灯为常亮状态。即永远不变黑。
除了右拐弯方向的其它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，仅仅要从这4组中各取出一个灯。对这4个灯依次轮询变亮，与这4个灯方向相应的灯则随之中的一个同变化，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，将相应方向的灯也变亮和变黑。每一个灯变黑时，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。
不管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非常大的方便性，永远都仅仅有代表12个方向的灯的实例对象。
设计一个LampController类。它定时让当前的绿灯变红
四. 程序实现
1. Road:
public class Road { private List<String> vechicles = new ArrayList<String>(); private String name; public Road(String name) {this.name = name;// 开启一个线程：模拟车辆不断随机上路的过程, 1-10s会产生一辆车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);vechicles.add(Road.this.name + "_" + i);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}});// 开启定时器：每隔一秒检查相应的灯是否为绿，是则放行一辆车ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {public void run() {if (vechicles.size() > 0) {boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();if (lighted) {System.out.println(vechicles.remove(0) + " is traversing !");}}}}, 1, 1, TimeUnit.SECONDS); }}

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