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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。
本项目中用到的新知识：
1，JDK1.5使用线程的新方法——线程池
线程池的基本思想是一种对象池的思想，开辟一块内存空间，里面存放了众多(未死亡)的线程，池中线程执行调度由池管理器来处理。当有线程任务时，从池中取一个，执行完成后线程对象归池，这样可以避免反复创建线程对象所带来的性能开销，节省了系统的资源
线程池和调度线程池的使用:
ExecutorService——线程池接口
用到的方法：
execute(Runnable)把线程任务添加到线程池中执行
ScheduledExecutorService——解决那些需要任务重复执行的问题
用到的方法：
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
Executors是线程池的工具类
——newSingleThreadExecutor：创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作，也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束，那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。
—— newScheduledThreadPool：创建一个大小无限的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求
2，枚举
把各个交通灯都做成了枚举类型，用到的方法有：
valueOf：把字符串封装成枚举对象
name()：获取字符串表达形式
项目：交通灯管理系统
模拟实现十字路口的交通灯管理系统逻辑，具体需求如下：
·
异步随机生成按照各个路线行驶的车辆。
例如：
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
。。。
·
信号灯忽略黄灯，只考虑红灯和绿灯。
·
应考虑左转车辆控制信号灯，右转车辆不受信号灯控制。
·
具体信号灯控制逻辑与现实生活中普通交通灯控制逻辑相同，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。
·
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）。
·
随机生成车辆时间间隔以及红绿灯交换时间间隔自定，可以设置。
·
不要求实现
GUI
，只考虑系统逻辑实现，可通过
Log
方式展现程序运行结果。
思路
首先根据需求做交通图（图出自张孝祥老师）：
接着进行面向对象的分析和设计：
（一）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。
（二）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。
类的编码实现
（一）Road类
1.
每个
Road
对象都有一个
name
成员变量来代表方向，有一个
vehicles
成员变量来代表方向上的车辆集合。
2.
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.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
public class Road {
private List vechicles = new ArrayList();
private String name =null;
public Road(String name){
this.name = name;
//模拟车辆不断随机上路的过程
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);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
vechicles.add(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
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);
}
}
（二）Lamp类
1.系统中有12个方向上的灯，在程序的其他地方要根据灯的名称就可以获得对应的灯的实例对象，综合这些因素，将Lamp类用java5中的枚举形式定义更为简单。
2.每个Lamp对象中的亮黑状态用lighted变量表示，选用S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象依次轮询变亮，Lamp对象中还要有一个oppositeLampName变量来表示它们相反方向的灯，再用一个nextLampName变量来表示此灯变亮后的下一个变亮的灯。这三个变量用构造方法的形式进行赋值，因为枚举元素必须在定义之后引用，所以无法再构造方法中彼此相互引用，所以，相反方向和下一个方向的灯用字符串形式表示。
3.增加让Lamp变亮和变黑的方法：light和blackOut，对于S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象，这两个方法内部要让相反方向的灯随之变亮和变黑，blackOut方法还要让下一个灯变亮。
4.除了S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象之外，其他方向上的Lamp对象的nextLampName和oppositeLampName属性设置为null即可，并且S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象的nextLampName和oppositeLampName属性必须设置为null，以便防止light和blackOut进入死循环。
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(String opposite,String next,boolean lighted){
this.opposite = opposite;
this.next = next;
this.lighted = lighted;
}
/*
当前灯是否为绿
*/
private boolean 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;
public boolean isLighted(){
return lighted;
}
/**
*
某个灯变绿时，它对应方向的灯也要变绿
*/
public void light(){
this.lighted = true;
if(opposite != null){
Lamp.valueOf(opposite).light();
}
System.out.println(name() + " lamp is green
，下面总共应该有
6
个方向能看到汽车穿过！
");
}
/**
*
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(){
this.lighted = false;
if(opposite != null){
Lamp.valueOf(opposite).blackOut();
}
Lamp nextLamp= null;
if(next != null){
nextLamp = Lamp.valueOf(next);
System.out.println("
绿灯从
" + name() + "-------->
切换为
" + next);
nextLamp.light();
}
return nextLamp;
}
}
（三）LampController类
1.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。
2.LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯。
3.LampController对象的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。
public class LampController {
private Lamp currentLamp;
public LampController(){
//刚开始让由南向北的灯变绿;
currentLamp = Lamp.S2N;
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(){
public void run(){
System.out.println("来啊");
currentLamp = currentLamp.blackOut();
}
},
10,
10,
TimeUnit.SECONDS);
}
}
（四）MainClass类
1.用for循环创建出代表12条路线的对象。
2.接着创建出LampController对象
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();
}
}
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