黑马程序员__JAVA项目分析__银行业务调试系统

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1.项目需求

模拟实现银行业务调度系统逻辑，具体需求如下：

1.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。

2.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）。

3.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。

4.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）。

5.各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务。

6.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。

7.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。

8.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。

2.需求分析

面向对象的分析与设计

1、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 。

1）首先，每一个客户其实就是由银行的一个取号机器产生号码的方式来表示的。所以，我想到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。

2）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，我想到本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。

2、各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务 ，准确地说，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？所以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。

类图理解：

3.代码实现

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.ArrayList;
import java.util.List;
/*
* 建立号码管理器类,建立集合管理号码元素,管理器有两个功能,客户来了产生新的号码,窗口叫号时将要被服务的号码返回给窗口,
* 并从集合中出去已被服务的客户号码
*/
public class NumberManager {

private int lastNumber=0;//建立变量号码
private List<Integer> queue=new ArrayList<Integer>();//定义集合记录客户号码,便于增删
//定义增加客户资料的方法,增加和取出方法操作同一个数据,需要同步
public synchronized Integer creatNumber(){
queue.add(++lastNumber);//添加对象到客户集合
return lastNumber;
}

//定义叫号方法,即从集合中取出对象，采有锁，保证数据安全
public synchronized Integer fachNumber(){
if(queue.size()>0){
return (Integer)queue.remove(0);//当集合不为空时,窗口叫号会从等待客户号码最靠前的一个开始叫,获得服务资格之后,删除号码
}
else{
return null;
}
}
}

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。

因为取号器只有一个，所以将NumberMachine类设计成单例。

/*
* 建立银行的排号机器类,所有客户都操作同一台机器,属于单例模式,排号机器类中有三个对象,即普通,快速,vip对象
* 每个对象都具有各自的客户数量属性,即有具有各自的号码管理器
*/
public class NumberMachine {
//将类设计成单例
private NumberMachine(){};
private final static NumberMachine instance=new NumberMachine();
public static NumberMachine getInstance(){
return instance;
}

//创建三个客户类型所对应的号码管理器类
private NumberManager commonManager=new NumberManager();
private NumberManager quickManager=new NumberManager();
private NumberManager vipManager=new NumberManager();
//建立获取三种号码管理器对象的方法
public NumberManager getCommonManager(){
return commonManager;
}
public NumberManager getQuickManager(){
return quickManager;
}
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。

//建立客户类型类,分为三种类型,定义成枚举类
public enum CustomerType {
COMMON,QUICK,VIP;
//覆盖toString方法,返回值是String类型,使程序输出对应的中文客户类型
public String toString(){
String name=null;
switch(this){
case COMMON:
name="普通";
break;
case QUICK:
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 com.sun.org.apache.xalan.internal.templates.Constants;

public class ServiceWindow {

//新建一个枚举对象，用于判断,可以通过set方法设置
private CostomerType type = CostomerType.COMMON;

//定义窗口.默认是1,可以通过set方法设置
private int number = 1;

//获取窗口类型
public CustomerType getType(){
return type;
}

//设置客户和设置窗口号的方法.
public void setType(CostomerType type) {
this.type = type;
}
public void setNumber(int number) {
this.number = number;
}

//建立方法
public void start(){

//使用线程池.单线程池,覆盖run方法创建内部类
Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable(){
public void run(){
//无限循环
while(true){

//switch选择是否是哪个客户
switch(type){
case COMMON:
commonService();
case EXPRESS:
expressService();
case VIP:
vipService();
}
}
}
);
}

//普通客户.抽取成方法
private void commonService() {
String windowName = "第" + number + "号" + type + "窗口";
System.out.println(windowName+ "开始获取普通任务");

//如果是普通客户的话.就在集合中删除号码.
Integer serviceNumber= NumberMachine.instance.getCommonManager().fetchNumber();

//如果集合中有号码的话.就打印xx开始为xx(刚才在集合删除的号码)号码服务
if(serviceNumber != null){
System.out.println(windowName+"开始为"+serviceNumber+"号普通客户服务");

//获取普通客户办理也业务的时间.
int maxRandom = Constant.MAX_SERVICE_TIME - Constant.MIN_SERVICE_TIME;
int serviceTime = new Random().nextInt(maxRandom)+1 + Constant.MIN_SERVICE_TIME;
try {
//办理业务的时间
Thread.sleep(serviceTime);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//完成后,打印xxx完成为第xxx号普通客户服务，总共耗时xxx秒"
System.out.println(windowName + "完成为第" + serviceNumber + "号普通客户服务，总共耗时" + serviceTime/1000 + "秒");

}
else{
//如果集合中等于空空的话.就证明没有客户来,开始等待一秒
System.out.println(windowName + "没有取到普通任务，正在空闲一秒");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

private void expressService() {
String windowName = "第" + number + "号" + "快速" + "窗口";
System.out.println(windowName+ "开始获取任务");
Integer serviceNumber= NumberMachine.getInstance.getExpressManager().fetchNumber();

if(serviceNumber != null){
System.out.println(windowName+"开始为"+serviceNumber+"号快速客户服务");

int maxRandom = Constant.MAX_SERVICE_TIME - Constant.MIN_SERVICE_TIME;
int serviceTime = new Random().nextInt(maxRandom)+1 + Constant.MIN_SERVICE_TIME;
try {
Thread.sleep(serviceTime);
} 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"+type+"任务，正在空闲一秒");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

private void vipService() {
String windowName = "第" + number + "号" + type + "窗口";
System.out.println(windowName+ "开始获取任务");
Integer serviceNumber= NumberMachine.instance.getVipManager().fetchNumber();

if(serviceNumber != null){
System.out.println(windowName+"开始为"+serviceNumber+"号vip客户服务");

int maxRandom = Constant.MAX_SERVICE_TIME - Constant.MIN_SERVICE_TIME;
int serviceTime = new Random().nextInt(maxRandom)+1 + Constant.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();
}
}
}

Constants类

定义三个常量：MAX_SERVICE_TIME、MIN_SERVICE_TIME、COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME

//建立时间类
public class Time {
public static int MAX_SERVICE_TIME=10000;//服务时间的最大值
public static int MIN_SERVICE_TIME=1000;//服务时间的最小值
//定义产生普通客户的时间间隔,按比例可以得到快速和vip客户产生间隔
public static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME=1;
}

MainClass类

用for循环创建出4个普通窗口，再创建出1个快速窗口和一个VIP窗口。

接着再创建三个定时器，分别定时去创建新的普通客户号码、新的快速客户号码、新的VIP客户号码。

public class MainClass {
public static void main(String[] args) {
//创建4个普通窗口对象并运行
for(int x=1;x<5;x++){
Window commonWindow=new Window();
commonWindow.setNumber(x);
commonWindow.start();
}
//创建一个快速窗口并运行
Window quickWindow = new Window();
quickWindow.setType(CustomerType.QUICK);
quickWindow.start();
//创建一个vip窗口并运行
Window vipWindow = new Window();
vipWindow.setType(CustomerType.VIP);
vipWindow.start();

//普通客户拿号
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public void run(){
Integer serviceNumber=NumberMachine.getInstance().getCommonManager().creatNumber();
System.out.println("第"+serviceNumber+"号普通客户正在等待服务");}
},
0,
Time.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME,
TimeUnit.SECONDS);

//快速客户拿号
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public void run(){
Integer serviceNumber=NumberMachine.getInstance().getQuickManager().creatNumber();
System.out.println("第"+serviceNumber+"号快速客户正在等待服务");}
},
0,
Time.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*2,
TimeUnit.SECONDS);

//vip客户拿号
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public void run(){
Integer serviceNumber=NumberMachine.getInstance().getVipManager().creatNumber();
System.out.println("第"+serviceNumber+"号vip客户正在等待服务");}
},
0,
Time.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*6,
TimeUnit.SECONDS);
}
}

个人总结

银行业务里面用到的知识点比较多，单例，枚举，多线程与锁机制等等，跟交通灯的业务一样，在写代码之前需要对需求进行分析，确定几个类，然后每个类里面明白运行流程与逻辑执行。我感觉运行流程的实现才是最重要的，只要明白每个地方该怎么写，然后对应到相应的类，就能很好的实现。