使用观察者模式解决红绿灯状态管理

这个代码示例展示了如何使用观察者模式和状态模式来解决红绿灯控制问题。在这个例子中，`Car` 类代表观察者，`Context` 类代表被观察的对象，即红绿灯系统，而 `Light` 接口及其子类 `RedLight`, `GreenLight`, `YellowLight` 表示不同的交通灯状态。 在设计模式中，观察者模式（Observer Pattern）是一种行为设计模式，它定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。在这个例子中，当红绿灯状态改变时，所有注册的汽车（Car 对象）都会收到通知，可以进行相应的动作。 状态模式（State Pattern）允许对象在其内部状态改变时改变其行为，对象看起来似乎修改了它的类。在这个红绿灯问题中，`Context` 类通过改变 `light` 属性来切换不同颜色的灯，从而改变了系统的运行状态。 代码中的关键部分包括： 1. `Car` 类：每个 `Car` 实例都是一个观察者，当红绿灯状态改变时，它们会收到通知。`Car` 类没有在给出的代码中显示，但可以假设它包含了一个处理交通灯变化的方法。 2. `Context` 类：这个类是被观察者，它维护了一个 `List<Car>` 来存储所有注册的汽车，并通过 `attach` 和 `detach` 方法来管理这些观察者。`changeLight` 方法模拟了红绿灯状态的切换，每次调用都会按照设定的时间顺序改变灯的状态。 3. `Light` 接口：定义了交通灯的基本行为，可能包含 `turnOn` 和 `turnOff` 等方法。这里没有显示接口的具体实现，但可以假设它定义了如何改变灯的状态。 4. `RedLight`, `GreenLight`, `YellowLight` 类：这些类实现了 `Light` 接口，代表了红绿灯的不同状态。它们可能包含了各自状态下的具体行为，比如在红灯状态下不允许车辆通行，在绿灯状态下允许通行等。 5. `Thread.sleep` 调用：用来模拟交通灯颜色变化所需的时间，使得代码能反映出真实的等待时间。 通过这种方式，观察者模式和状态模式结合使用，能够灵活地处理红绿灯的控制逻辑，并且使得添加新的交通灯类型或者调整交通灯行为变得容易。同时，这种设计也使得系统更易于扩展和维护，因为每个组件都有明确的职责。