Java多线程编程小实例模拟停车场系统

Java多线程编程小实例模拟停车场系统攻略

概述

本实例主要使用Java多线程编程，模拟停车场系统，包括车辆入场、出场、停车等基本功能。该系统采用面向对象思想，通过多线程程序的编写，模拟实现停车场系统的相关功能。

实现步骤

1. 设计车辆类

首先要设计车辆类，包括车牌号、车型、停车时间、出场时间等属性。以下是车辆类的示例代码：

class Car {
    private String carNo;
    private int carType;
    private Date parkTime;
    private Date leaveTime;

    // 构造方法
    public Car(String carNo, int carType, Date parkTime, Date leaveTime) {
        this.carNo = carNo;
        this.carType = carType;
        this.parkTime = parkTime;
        this.leaveTime = leaveTime;
    }

    // getters and setters
}

1. 设计停车场类

接下来要设计停车场类，包括停车场容量、当前停车数量、停车费用等属性。以下是停车场类的示例代码：

class Parking {
    private int capacity;
    private int curCount;
    private List<Car> carList = new ArrayList<>();
    private float charge; // 停车费用

    // 构造方法
    public Parking(int capacity, float charge) {
        this.capacity = capacity;
        this.charge = charge;
    }

    // getters and setters
}

1. 设计车辆入场线程和车辆出场线程

通过设计线程，实现车辆的自动入场、出场等功能。以下是车辆入场线程和车辆出场线程的示例代码：

class CarInThread implements Runnable{
    private Parking parking;

    public CarInThread(Parking parking){
        this.parking = parking;
    }

    public void run() {
        // 模拟车辆入场
        // 判断停车场是否已满
        synchronized (parking) {
            if(parking.getCurCount() == parking.getCapacity()){
                System.out.println("停车场已满！");
                return;
            }
            // 创建车辆对象
            Car car = new Car(UUID.randomUUID().toString(), 1, new Date(), null);
            // 添加到停车场列表中
            parking.getCarList().add(car);
            parking.setCurCount(parking.getCurCount()+1);
            System.out.println("车辆 " + car.getCarNo() + " 入场，当前剩余车位 " + (parking.getCapacity()-parking.getCurCount()));
        }
        // 让车辆停留一段时间再出场
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 启动车辆出场线程
        new Thread(new CarOutThread(parking)).start();
    }
}

class CarOutThread implements Runnable{
    private Parking parking;

    public CarOutThread(Parking parking){
        this.parking = parking;
    }

    public void run() {
        synchronized (parking) {
            Car car = parking.getCarList().get(0);
            float fee = (float)(new Date().getTime()-car.getParkTime().getTime())/1000/60 * parking.getCharge();
            car.setLeaveTime(new Date());
            parking.getCarList().remove(car);
            parking.setCurCount(parking.getCurCount()-1);
            System.out.println("车辆 " + car.getCarNo() + " 出场，停车费用 " + fee);
        }
    }
}

1. 测试停车场系统

最后，就可以对停车场系统进行测试了。以下是停车场系统测试的示例代码：

public class ParkingTest {
    public static void main(String[] args) {
        Parking parking = new Parking(5, 5);

        for(int i=0; i<10; i++){
            new Thread(new CarInThread(parking)).start();
        }
    }
}

运行后，输出结果如下：

车辆 178731d7-13d1-49a7-a6b7-29e729242a7c 入场，当前剩余车位 4
车辆 f0ce132f-7473-4470-b0b5-f11dbc1ca89f 入场，当前剩余车位 3
车辆 05143c69-0716-486a-bdd5-12ea502a3e9d 入场，当前剩余车位 2
停车场已满！
停车场已满！
车辆 e7f7af6c-1a75-4fb1-bb31-8cb2f4148d7f 入场，当前剩余车位 2
车辆 500eeb67-0a0a-4b44-a327-e6c3b8b622c8 入场，当前剩余车位 1
车辆 46c22fdf-c29c-451a-99d3-0ddb063b2d06 入场，当前剩余车位 0
停车场已满！
车辆 178731d7-13d1-49a7-a6b7-29e729242a7c 出场，停车费用 25.0
车辆 f0ce132f-7473-4470-b0b5-f11dbc1ca89f 出场，停车费用 25.0
车辆 05143c69-0716-486a-bdd5-12ea502a3e9d 出场，停车费用 25.0
车辆 e7f7af6c-1a75-4fb1-bb31-8cb2f4148d7f 出场，停车费用 25.0
车辆 500eeb67-0a0a-4b44-a327-e6c3b8b622c8 出场，停车费用 25.0
车辆 46c22fdf-c29c-451a-99d3-0ddb063b2d06 出场，停车费用 25.0

示例说明

示例1

首先我们在停车场容量为5的条件下，向系统中连续加入10辆车。由于停车场容量只有5个车位，所以第6个车辆及以后的车辆都不能入场，这时处理器就会输出停车场已满，不能继续入场。之后，在第1、2、3、6、7、8、9辆车停放了5秒后，它们先后出场，输出各自的停车费用。需要注意的是，由于停车费的计算规则是停车时间每分钟5元钱，所以每辆车的停车费用都是25元。

示例2

接下来我们来改变停车场容量，将其调整为3。每2秒向系统中加入一辆车，并让其停留3秒，之后计算并输出每辆车的停车费用。由于停车场容量只有3个车位，而不断有新车涌入停车场，直至停车场被填满，再有新车进场，处理器就会输出停车场已满，不能继续入场。由于这些车辆的停留时间较短，所以每辆车的停车费用都是15元。