怎么看待java多线程交通信号灯模拟过程

怎么看待java多线程交通信号灯模拟过程，相信很多没有经验的人对此束手无策，为此本文总结了问题出现的原因和解决方法，通过这篇文章希望你能解决这个问题。

交通信号灯的线程设计

实验目的：多线程设计，同步机制  题意 设计一个交通信号灯类：      变量：位置、颜色（红、黄、绿）、显示时间（秒）。    方法：切换信号灯。      创建并启动两个线程（东西向、南北向）同时运行。  实验要求      设计线程。    设计路口信号灯示意图界面。    进一步将每个方向的信号灯分成3种车道灯：左转、直行和右转。    根据车流量进行时间的模糊控制。

在课程设计的开始并没有仔细看老师的要求，只知道是交通信号灯。然后就开始各种找资料，百度，网上大量的关于红绿灯的设计都是参考张孝祥老师的教程，大概的设计方法是创建了三个类 lamp、road、lampcontrol。

然鹅......对.....然鹅又来了，在查了大概两天资料后，我又反过来看了一遍老师发的设计要求.....这这这.....，光控制灯就行了啊，不要车的啊，捂脸...

所以设计思路马上就变得清晰，根据张老师的做法，每个路口都有三个灯，分别为左转、直行、右转，所以一共有12盏灯。按照要求，右转灯为常亮灯，左转和直行灯才有红绿交替。在除去右转灯的八个灯里面，又可以分为四组可以两两匹配的灯，分别为东西左转南北（平行转垂直）、南北直行（垂直通行）、南北左转东西（垂直转平行）、东西直行（平行通行）。

于是我给这个12个灯编了个号：

emmm 大概就是这样，但是跟生活中的红绿灯不同，生活中的都是看对面路口的灯，我们这里是模拟嘛....就各个路口用各个路口的灯呗.....

大致解释一下，

1号灯为由南向西的左转灯，2号灯为由南向北的直行灯，3号灯为由南向东的右转灯。

4号灯为由东向北的右转灯，5号灯为由东向西的直行灯，6号灯为由东向南的左转灯。

7号灯为由北向西的右转灯，8号灯为由北向南的直行灯，9号灯为由北向东的左转灯。

10号灯为由西向北的左转灯，11号灯为由西向东的直行灯，12号灯为由西向南的右转灯。

然后根据匹配的原则，大概就是这么一张图：

我们就可以得到：

这四组信号灯。

到这里我们思路就很清晰了，我们可以分别为每一组信号灯开一个进程，然后使四个进程循环交替进行就实现了绿灯的转换。使用了程的同步技术。

当然，我们都已经开了四个进程了，为了锦上添花，我当然不介意再加个小车了hhhhhh

实验结果图：

源代码：

light类：

package traffic; public class light {int x,y;         //灯在画布上的位置boolean status;      //灯的状态public light(int x,int y,boolean islight) {this.x=x;        this.y=y;this.status=islight;}public void setlight(boolean sta) {    //对外接口更改灯的状态this.status=sta;}}

lamp类：

package traffic; public class lamp implements Runnable {light opposite, now;      //相互匹配的两个灯int greentime;         //绿灯亮的时间int name;            //编组boolean status;         //状态static Object lock = new Object(); public lamp(light l0, light l2,int gt, boolean st, int name) {now = l0;opposite = l2;status = st;greentime = gt;this.name = name;lightstatues();} public void change() { this.status = !(this.status);lightstatues();}public void setgreentime(int time) {this.greentime=time;}public int getgreentime() {return this.greentime;}public void lightstatues() {opposite.setlight(status);now.setlight(status);} public void run() {while (true) {synchronized (lock) {        //使用synchronized实现进程间的互斥if (name == mainclass.panel.islight) {      //使用辅助变量实现进程按顺序循环//System.out.println("now is: "+name);change();mainclass.panel.repaint();try {Thread.sleep(greentime);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}lock.notifyAll();        //唤醒其他进程change();mainclass.panel.LampChange();mainclass.panel.repaint();try {lock.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}} else {try {lock.wait();      //挂起进程} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}}}

Mypanel类：

package traffic; import java.awt.Color;import java.awt.Graphics;import java.util.ArrayList;import java.util.Random;import javax.swing.JPanel;public class Mypanel extends JPanel {light l0,l2,l3,l4,l5,l6,l7,l8,l9,l10,l11,l12;   //十二个灯lamp lamp1,lamp2,lamp3,lamp4;           //四组信号灯static int islight;                //实现进程循环的辅助变量Random r=new Random();static public ArrayList<light> lightlist= new ArrayList<light>();  //使用list方便遍历每个灯static public ArrayList<car> carlist= new ArrayList<car>();//方便遍历每个车public Mypanel() {// TODO Auto-generated constructor stubl0=addlist(l0, 212, 316, false);l2=addlist(l2, 242, 316, false);l3=addlist(l3, 272, 316, true);l4=addlist(l4, 316, 116, true);l5=addlist(l5, 316, 146, false);l6=addlist(l6, 316, 176, false);l7=addlist(l7,116 , 70, true);l8=addlist(l8, 146, 70, false);l9=addlist(l9, 176, 70, false);l10=addlist(l10, 70, 212, false);l11=addlist(l11, 70, 242, false);l12=addlist(l12, 70, 272, truelamp1=new lamp(l9,l0,2000,false,0);lamp2=new lamp(l11,l5,2000,false,1);lamp3=new lamp(l10,l6,2000,false,2);lamp4=new lamp(l8,l2,2000,false,3); islight = 0 ;Thread t1=new Thread(lamp1);      //创建并启动线程Thread t2=new Thread(lamp2);Thread t3=new Thread(lamp3);Thread t4=new Thread(lamp4);t1.start();t2.start();t3.start();t4.start();}light addlist(light a,int x,int y,boolean sta) {a=new light(x,y,sta);lightlist.add(a);return a;}public void addcar() {          //生成小车int now,next;now=r.nextInt(4);next=r.nextInt(4);car testcar=null;while(now==next) next=r.nextInt(4);switch(now) {case 0:testcar=new car(now,next,l0,l2,l3);break;case 1:testcar=new car(now,next,l6,l5,l4);break;case 2:testcar=new car(now,next,l9,l8,l7);break;case 3:testcar=new car(now,next,l10,l11,l12);break;}carlist.add(testcar);Thread catt=new Thread(testcar);catt.start();}public void LampChange() {islight=(islight+1)%4;}public void paint(Graphics g) {super.paint(g);g.setColor(Color.darkGray);    //画路g.fillRect(0, 100, 400, 6);g.fillRect(0, 300, 400, 6);g.fillRect(100, 0, 6, 400);g.fillRect(300, 0, 6, 400);g.setColor(Color.gray);g.fillRect(0, 200, 400, 2);g.fillRect(200, 0, 2, 400);g.setColor(Color.blue);g.setColor(Color.black);     //画信号灯板g.fillRect(202,306, 100, 40);g.fillRect(306,106, 40, 100);g.fillRect(106,60, 100, 40);g.fillRect(60,202,40, 100);light temp;car buf;for(int i=0;i<carlist.size();i++) {   //画车buf=carlist.get(i);g.setColor(Color.BLUE);g.fillRect(buf.x, buf.y, 50, 50);}for(int i=0;i<lightlist.size();i++) {    //画灯temp=lightlist.get(i);if(temp.status)g.setColor(Color.green);elseg.setColor(Color.RED);g.fillOval(temp.x, temp.y, 20, 20);}}}

welcomepanel类：

package traffic; import java.awt.Color;import java.awt.Font;import java.awt.Graphics;import javax.swing.JPanel; public class welcomepanel extends JPanel implements Runnable{  //开始界面int info = 0;Boolean isLive=true; public void paint(Graphics g) {super.paint(g);g.fillRect(0, 0, 420,450);g.setColor(Color.red);g.setFont(new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 30));if (info % 2 == 0) {g.drawString("多线程红绿灯模拟", 80, 150);}} public void run() {// TODO Auto-generated method stubwhile (true) {try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}info++;this.repaint();if (isLive == false) {break;}}}}

set类：

package traffic; import java.awt.FlowLayout;import java.awt.GridLayout;import java.awt.event.ActionEvent;import java.awt.event.ActionListener; import javax.swing.JButton;import javax.swing.JDialog;import javax.swing.JFrame;import javax.swing.JLabel;import javax.swing.JOptionPane;import javax.swing.JPanel;import javax.swing.JTextField; public class set extends JFrame implements ActionListener {   //设置界面  JLabel lab1,lab2,lab3,lab4;  JTextField jtext1,jtext2,jtext3,jtext4;  JPanel panel1,panel2,panel3,panel4;  JButton jb1,jb2;  int time1,time2,time3,time4;public set(){   lab1=new JLabel("南北左转东西：");  lab2=new JLabel("东西直行：");  lab3=new JLabel("东西左转南北：");  lab4=new JLabel("南北直行：");  time1=mainclass.panel.lamp1.getgreentime();  time2=mainclass.panel.lamp2.getgreentime();  time3=mainclass.panel.lamp3.getgreentime();  time4=mainclass.panel.lamp4.getgreentime();  jtext1=new JTextField(String.valueOf(time1));  jtext2=new JTextField(String.valueOf(time2));  jtext3=new JTextField(String.valueOf(time3));  jtext4=new JTextField(String.valueOf(time4));    jb1=new JButton("确定");  jb1.addActionListener(this);  jb2=new JButton("取消");  jb2.addActionListener(this);    this.setLayout(new GridLayout(5,2,10,5));  this.add(lab1);  this.add(jtext1);  this.add(lab2);  this.add(jtext2);  this.add(lab3);  this.add(jtext3);  this.add(lab4);  this.add(jtext4);  this.add(jb1);  this.add(jb2);    this.setLocationRelativeTo(null);   this.setSize(200, 200);   this.setDefaultCloseOperation(JFrame.DISPOSE_ON_CLOSE);  this.setResizable(false);    this.setVisible(true);   }  public void actionPerformed(ActionEvent e) {  if(e.getSource()==jb1) {    if(jtext1.getText().length()==0||jtext2.getText().length()==0||jtext3.getText().length()==0||jtext4.getText().length()==0)   JOptionPane.showMessageDialog(this, "请输入完整数据！", "错误", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);  else {  mainclass.panel.lamp1.setgreentime(Integer.parseInt(jtext1.getText()));  mainclass.panel.lamp2.setgreentime(Integer.parseInt(jtext2.getText()));  mainclass.panel.lamp3.setgreentime(Integer.parseInt(jtext3.getText()));  mainclass.panel.lamp4.setgreentime(Integer.parseInt(jtext4.getText()));  this.dispose();  }  }else if(e.getSource()==jb2){  this.dispose();  }  }}

mainclass主类：

package traffic;import java.awt.event.ActionEvent;import java.awt.event.ActionListener; import javax.swing.JFrame;import javax.swing.JMenu;import javax.swing.JMenuBar;import javax.swing.JMenuItem;import javax.swing.JOptionPane; public class mainclass extends JFrame implements ActionListener{static Mypanel panel;JMenuBar jmb;JMenu jm1, jm2;JMenuItem jmi1, jmi2,jmi3,jmi4;welcomepanel sp;mainclass(){this.setTitle("traffic lamp");this.setSize(420,450);this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);jmb=new JMenuBar();jm1=new JMenu("控制");jm2=new JMenu("设置");jmi1=new JMenuItem("开始模拟");jmi1.addActionListener(this);jmi2=new JMenuItem("退出模拟");jmi2.addActionListener(this);jmi3=new JMenuItem("随机生成小车");jmi3.addActionListener(this);jmi4=new JMenuItem("更改绿灯时间");jmi4.addActionListener(this);jm1.add(jmi1);jm1.add(jmi2);jm1.add(jmi3);jm2.add(jmi4);jmb.add(jm1);jmb.add(jm2);this.setJMenuBar(jmb);sp=new welcomepanel();Thread t=new Thread(sp);t.start();this.setContentPane(sp);this.setLocationRelativeTo(null); this.setResizable(false);this.setVisible(true);}public void actionPerformed(ActionEvent e) {if(e.getSource()==jmi1) {sp.isLive=false;this.remove(sp);panel = new Mypanel();this.setContentPane(panel);this.setVisible(true);}else if(e.getSource()==jmi2) {System.exit(0);}else if(e.getSource()==jmi3) {if(panel==null)  JOptionPane.showMessageDialog(this, "请开始模拟再生成小车", "错误", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);else panel.addcar();}else if (e.getSource() == jmi4) {if(mainclass.panel==null)  JOptionPane.showMessageDialog(this, "请开始模拟再进行设置", "错误", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);else new set();}}public static void main(String[] args) {new mainclass();}}

多线程正确性测试：

我们在lamp类的run（）方法中添加了一句控制台打印命令，每次进程运行时即会打印此进程的name成员

正确的打印结果应该为 0-1-2-3-4-0-1-2-3-4-.......-1-2-3-....

控制台的输出结果为：

符合预测结果，实验完成！

看完上述内容，你们掌握怎么看待java多线程交通信号灯模拟过程的方法了吗？如果还想学到更多技能或想了解更多相关内容，欢迎关注亿速云行业资讯频道，感谢各位的阅读！