交通燈管理系統
項目要求：
模擬實現十字路口的交通燈管理系統邏輯，具體需求如下：
異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
。。。
信號燈忽略黃燈，只考慮紅燈和綠燈。
應考慮左轉車輛控制信號燈，右轉車輛不受信號燈控制。
具體信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爲1秒（提示：可通過線程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，可以設置。
不要求實現GUI，只考慮系統邏輯實現，可通過Log方式展現程序運行結果。
面向對象分析與設計（關鍵）
分析項目要求，我們可以分析一下有哪些對象：紅綠燈，汽車，路線，由於燈的顏色變化來控制車輛的行駛，它的顏色變化也有一定的規則，因此也需要一個紅綠燈的控制系統。
面向對象設計一個重要的經驗：誰擁有數據，誰就對外提供操作這些數據的方法。
例如，“人在黑板上畫圓“，應該有三個對象：人、黑板、圓，那麼“畫圓”這個方法屬於哪個對象呢，畫圓需要知道圓的圓心和半徑，而圓心和半徑正是圓這個對象的數據（屬性），那麼畫圓這個方法自然屬於圓這個對象了：circle.draw().因此人要畫圓時，就可以委託圓這個對象去做了。
由此可以得出，汽車行駛在路線上，路中擁有車輛，顯然路上就應該有增加車輛和減少車輛的方法了，可以把路做成一個集合，可以動態地增加和減少車輛。
通過統計可以得出，總共有12條路線，爲了統一編程模型，可以假設每條路線都有一個紅綠燈對其進行控制，右轉彎的4條路線的控制燈可以假設稱爲常綠狀態，另外，其他的8條線路是兩兩成對的，可以歸爲4組，所以，程序只需考慮圖中標註了數字號的4條路線的控制燈的切換順序，這4條路線相反方向的路線的控制燈跟隨這4條路線切換，不必額外考慮。
Road類的編寫（主要代碼）
每個Road對象都有一個name成員變量來代表方向，Road類中有個集合vechicles，隨機增加路上的車輛：
private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();
//面向接口編程，所以用的是List的引用
//模擬車輛不斷隨機上路的過程
ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
//啓動一個有單個線程的線程池
pool.execute(new Runnable(){
public void run(){
for(int i=1;i<1000;i++){
try {
Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1000);
//隨機時間
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
vechicles.add(Road.this.name + "_" + i);
//內部類引用外部類的數據
}
}
});
//每隔一秒檢查對應的燈是否爲綠，是則放行一輛車
//啓動一個定時器
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);
//以秒爲度量單位
}
Lamp類的編寫（主要代碼）
系統中有12個方向上的燈，在程序的其他地方要根據燈的名稱就可以獲得對應的燈的實例對象，綜合這些因素，將Lamp類用java5中的枚舉形式定義更爲簡單。
每個Lamp對象中的亮黑狀態用lighted變量表示，選用S2N（南到北，以下類推）、S2W、E2W、E2N這四個方向上的Lamp對象依次輪詢變亮，Lamp對象中還要有一個oppositeLampName變量來表示它們相反方向的燈，再用一個nextLampName變量來表示此燈變亮後的下一個變亮的燈。這三個變量用構造方法的形式進行賦值，因爲枚舉元素必須在定義之後引用，所以無法再構造方法中彼此相互引用，所以，相反方向和下一個方向的燈用字符串形式表示。
增加讓Lamp變亮和變黑的方法：light和blackOut，對於S2N、S2W、E2W、E2N這四個方向上的Lamp對象，這兩個方法內部要讓相反方向的燈隨之變亮和變黑，blackOut方法還要讓下一個燈變亮。
除了S2N、S2W、E2W、E2N這四個方向上的Lamp對象之外，其他方向上的Lamp對象的nextLampName和oppositeLampName屬性設置爲null即可，並且S2N、S2W、E2W、E2N這四個方向上的Lamp對象的nextLampName和oppositeLampName屬性必須設置爲null，以便防止light和blackOut進入死循環。
public enum Lamp {
/*每個枚舉元素各表示一個方向的控制燈*/
//第一個參數爲相反方向的燈，第二個參數爲下一個燈，第三個參數爲是否爲綠燈
S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2N",false),
//下面元素表示與上面的元素的相反方向的燈， N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),W2N(null,null,false),
/*由南向東和由西向北等右拐彎的燈不受紅綠燈的控制，所以，可以假想它們總是綠燈*/
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;
}
/* 某個燈變綠時，它對應方向的燈也要變綠
*/
public void light(){
this.lighted = true;
if(opposite != null){
Lamp.valueOf(opposite).light();
}
System.out.println(name() + " lamp is green，下面總共應該有6個方向能看到汽車穿過！");
}
/* 某個燈變紅時，對應方向的燈也要變紅，並且下一個方向的燈要變綠
* @return 下一個要變綠的燈,方便使用
*/
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("綠燈從" + name() + "-------->切換爲" + next);
nextLamp.light();
}
return nextLamp;
}
}
LampController類的編寫（主要代碼）
整個系統中只能有一套交通燈控制系統，所以，LampController類最好是設計成單例。
LampController構造方法中要設定第一個爲綠的燈，將當前燈變綠。
LampController對象啓動一個定時器，每隔10秒將當前燈變紅和將下一個燈變綠。
/*每隔10秒將當前綠燈變爲紅燈，並讓下一個方向的燈變綠*/
ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
timer.scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public void run(){
System.out.println("來啊");
currentLamp = currentLamp.blackOut();
//變爲紅燈的下一個變爲綠燈並返回
}
},
10,
10,
TimeUnit.SECONDS);
MainClass類的編寫
用for循環創建出代表12條路線的對象。
接着再獲得LampController對象
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]);
}
/*產生整個交通燈系統*/
new LampController();
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