黑马程序员_银行业务调度系统

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模拟实现银行业务调度系统逻辑，具体需求如下：

银行内有6个业务窗口，1 - 4号窗口为普通窗口，5号窗口为快速窗口，6号窗口为VIP窗口。

有三种对应类型的客户：VIP客户，普通客户，快速客户（办理如交水电费、电话费之类业务的客户）。

异步随机生成各种类型的客户，生成各类型用户的概率比例为：

 VIP客户 ：普通客户 ：快速客户  =  1 ：6 ：3。

客户办理业务所需时间有最大值和最小值，在该范围内随机设定每个VIP客户以及普通客户办理业务所需的时间，快速客户办理业务所需时间为最小值（提示：办理业务的过程可通过线程Sleep的方式模拟）。

各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务。

当VIP（6号）窗口和快速业务（5号）窗口没有客户等待办理业务的时候，这两个窗口可以处理普通客户的业务，而一旦有对应的客户等待办理业务的时候，则优先处理对应客户的业务。

随机生成客户时间间隔以及业务办理时间最大值和最小值自定，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。

分析：

有三种对应类型的客户：VIP客户，普通客户，快速客户 ，异步随机生成各种类型的客户，各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务 。

首先，要有一个号码管理器对象，让这个对象不断地产生号码，就等于随机生成了客户。

由于有三类客户，每类客户的号码编排都是完全独立的，所以，系统一共要产生三个号码管理器对象，各自管理一类用户的排队号码。这三个号码管理器对象统一由一个号码机器进行管理，这个号码机器在整个系统中始终只能有一个，所以，它要被设计成单例。

各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务 ，准确地说
4000
，应该是窗口依次叫号。

各个窗口怎么知道该叫哪一个号了呢？它一定是问的相应的号码管理器，即服务窗口每次找号码管理器获取当前要被服务的号码。

NumberManager类
定义一个用于存储上一个客户号码的成员变量和用于存储所有等待服务的客户号码的队列集合。

定义一个产生新号码的方法和获取马上要为之服务的号码的方法，这两个方法被不同的线程操作了相同的数据，所以，要进行同步。
 import java.util.*;

public class NumberManager {//定义一个号码管理器用于排号和取出号码
 //定义个变量记录号码。
 private int lastNumber = 0;
 //定义一个数组，存储号码。，即用于让人排队。
 private List queueNumbers = new ArrayList();
 //将新号码存入数组，并返回新号码。即，人取号等待排队。

 public synchronized Integer generateNewNumber(){

  queueNumbers.add(++lastNumber); 

  return lastNumber;

 }
 //返回取出新号码，即，银行为人服务后，这个人的号码消失。
 public synchronized Integer fetchNumber(){//用Integer而不用int，是为了防止没人的时候返回null,出现异常。
  if(queueNumbers.size()>0){ //判断有没有人取号排队
   return (Integer)queueNumbers.remove(0); //有则（为排队的第一个人服务）然后移除并返回这个号码。
  }else{

   return null;

  }

 }

}
//因为这2个方法被不同的对象的线程掉用，所以要让他们互斥，所以加synchronized。
NumberMachine类
定义三个成员变量分别指向三个NumberManager对象，分别表示普通、快速和VIP客户的号码管理器，定义三个对应的方法来返回这三个NumberManager对象。

public class NumberMachine {//用来将客户分类进行取号。
 

 private NumberMachine(){}//私有华构造方法，让别人不能在创建其他客户。
 private static NumberMachine instance = new NumberMachine();

 public static NumberMachine getInstance(){//单例。用于获取以下客户对象。
  return instance;

 }

 private NumberManager commonManager = new NumberManager();//定义普通客户的号。
 private NumberManager expressManager = new NumberManager();//定义快速客户的号。
 private NumberManager vipManager = new NumberManager();//定义vip客户的号。
 public NumberManager getCommonManager() {

  return commonManager;

 }

 public NumberManager getExpressManager() {

  return expressManager;

 }

 public NumberManager getVipManager() {

  return vipManager;

 }

 

}
 CustomerType枚举类
系统中有三种类型的客户，所以用定义一个枚举类，其中定义三个成员分别表示三种类型的客户。重写toString方法，返回类型的中文名称。这是在后面编码时重构出来的，刚开始不用考虑。
public enum CustomerType {//定义枚举确定窗口类型，用于确定窗口取什么类型号。

 COMMON,EXPRESS,VIP;

 public String toString(){//获取窗口的类型中文名字。

  String name = null;

  switch(this){

  case COMMON:

   name = "普通";

   break;

  case EXPRESS:

   name = "快速";

   break;

  case VIP:

   name = name();

   break;

  }

  return name;

 }

}
ServiceWindow类
定义一个start方法，内部启动一个线程，根据服务窗口的类别分别循环调用三个不同的方法。

定义三个方法分别对三种客户进行服务，为了观察运行效果，应详细打印出其中的细节信息。
import java.util.Random;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.logging.Logger;

public class ServiceWindow {//服务窗口
 private static Logger logger = Logger.getLogger("cn.itcast.bankqueue");
 //定义变量记录窗口类型，默认普通窗口。
 private CustomerType type = CustomerType.COMMON;
 //定义变量记录窗口编号，默认1号窗口。
 private int number = 1;
 //获取和设置窗口类型。
 public CustomerType getType() {

  return type;

 }

 public void setType(CustomerType type) {

  this.type = type;

 }
 //设置窗口编号。
 public void setNumber(int number){

  this.number = number;

 }

 

 public void start(){

  Executors.newSingleThreadExecutor().execute(//创建一个线程池，然后给线程池里的线程执行。
    new Runnable(){ //定义线程池里的线程，就只有一个线程。
     public void run(){

      //下面这种写法的运行效率低，最好是把while放在case下面
      while(true){//选择什么类型窗口使用什么类型的方法。
       switch(type){//用switch比if else效率高。
        case COMMON://CustomerType.COMMON，CustomerType可以省略。
         commonService();

         break;

        case EXPRESS:

         expressService();

         break;

        case VIP:

         vipService();

         break;

       }

      }

     }

    }

  );

 }

 

 private void commonService(){
  //定义变量，记录窗口的名字=第几号什么类型窗口。
  String windowName = "第" + number + "号" + type + "窗口";  

  System.out.println(windowName + "开始获取普通任务!");
  //定义变量记录普通窗口服务的号码。
  Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fetchNumber();  

  if(serviceNumber != null ){//如果取到号码，就开始为其服务。
   System.out.println(windowName + "开始为第" + serviceNumber + "号普通客户服务");  
   //确定服务的时间
   int maxRandom = Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME;
   //1~9的随机时间+最少时间。
   int serviceTime = new Random().nextInt(maxRandom)+1 + Constants.MIN_SERVICE_TIME;

 

   try {

    Thread.sleep(serviceTime);//为窗口服务时间，即窗口休息。
   } catch (InterruptedException e) {

    e.printStackTrace();

   } 

   System.out.println(windowName + "完成为第" + serviceNumber + "号普通客户服务，总共耗时" + serviceTime/1000 + "秒");  

  }else{

   System.out.println(windowName + "没有取到普通任务，正在空闲一秒");  

   try {

    Thread.sleep(1000);//如果没有号码排队就休息一秒。
   } catch (InterruptedException e) {

    e.printStackTrace();

   }    

  }

 }

 

 private void expressService(){

  //获取快速任务的号码。，即快速排队的人。
  Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().fetchNumber();

  String windowName = "第" + number + "号" + type + "窗口"; 

  System.out.println(windowName + "开始获取快速任务!");  

  if(serviceNumber !=null){

   System.out.println(windowName + "开始为第" + serviceNumber + "号快速客户服务");   

   int serviceTime = Constants.MIN_SERVICE_TIME;//快速窗口就1秒完成一个。

   try {

    Thread.sleep(serviceTime);//快速窗口服务时间

   } catch (InterruptedException e) {

    e.printStackTrace();

   }  

   System.out.println(windowName + "完成为第" + serviceNumber + "号快速客户服务，总共耗时" + serviceTime/1000 + "秒");  

  }else{

   System.out.println(windowName + "没有取到快速任务！");    

   commonService();//没有快速任务就去做普通窗口。

  }

 }

 

 private void vipService(){
  //获取VIP任务的号码，即VIP排队的人
  Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getVipManager().fetchNumber();

  String windowName = "第" + number + "号" + type + "窗口"; 

  System.out.println(windowName + "开始获取VIP任务!");   

  if(serviceNumber !=null){

   System.out.println(windowName + "开始为第" + serviceNumber + "号VIP客户服务");   

   int maxRandom = Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME;

   int serviceTime = new Random().nextInt(maxRandom)+1 + Constants.MIN_SERVICE_TIME;

   try {

    Thread.sleep(serviceTime);

   } catch (InterruptedException e) {

    e.printStackTrace();

   }  

   System.out.println(windowName + "完成为第" + serviceNumber + "号VIP客户服务，总共耗时" + serviceTime/1000 + "秒");  

  }else{

   System.out.println(windowName + "没有取到VIP任务！");    

   commonService();//没有VIP任务也去做普通窗口任务。
  } 

 }

}

 
Mian:
import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class MainClass {

 public static void main(String[] args) {
  //产生4个普通窗口
  for(int i=1;i<5;i++){

   ServiceWindow window =  new ServiceWindow();

   window.setNumber(i);//窗口号是1~4号。
   window.start();

  }
  //产生1个快速窗口
  ServiceWindow expressWindow =  new ServiceWindow();

  expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);//设置窗口类型快速。
  expressWindow.start(); 
  //产生1个VIP窗口  
  ServiceWindow vipWindow =  new ServiceWindow();

  vipWindow.setType(CustomerType.VIP);//设值窗口类型VIP
  vipWindow.start();  
  //普通客户拿号，设计定时器，每隔1秒执行一次。
  Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(

    new Runnable(){

     public void run(){//需要执行的代码。
      //一个普通客户加入队列，并定义变量记录其号码。
      Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewNumber();

      System.out.println("第" + serviceNumber + "号普通客户正在等待服务！");      

     }

    },

    0,//开始O秒后执行。
    Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME,//间隔时间。

    TimeUnit.SECONDS);//确定单位为秒。
  
  //快速客户拿号，每隔2秒中来一个快速客户。
  Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(

    new Runnable(){

     public void run(){

      //一个快速客户加入队列，并定义变量记录其号码
      Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().generateNewNumber();

      System.out.println("第" + serviceNumber + "号快速客户正在等待服务！");

     }

    },

    0,

    Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 2,

    TimeUnit.SECONDS);

  
  //VIP客户拿号，每隔6秒来一个客户。
  Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(

    new Runnable(){

     public void run(){

      //一个VIP客户加入队列，并定义变量记录其号码
      Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getVipManager().generateNewNumber();

      System.out.println("第" + serviceNumber + "号VIP客户正在等待服务！");

     }

    },

    0,

    Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 6,

    TimeUnit.SECONDS);

 }

}

定义窗口服务时间：

public class Constants {

 public static int MAX_SERVICE_TIME = 10000; //定义窗口服务时间最多10秒
 public static int MIN_SERVICE_TIME = 1000; //定义窗口服务时间最少1秒！
 public static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME = 1; //普通客服间隔时间。 
}

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