项目——银行业务调度系统

银行业务调度系统

一． 项目需求

1. 银行有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，生成各类型客户的概率比例为：VIP客户：普通客户：快速客户=1:6:3.

4. 客户办理业务需要的时间有最大值和最小值，在该范围内随机设定每个VIP客户和普通客户办理业务所需时间，

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的方式来模拟）。

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时，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时，优先处理对应客户的业务。

7. 随机生成的客户时间间隔以及业务办理时间最大值和最小值自定义，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。

二． 面向对象的分析和需求

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）其实，每一个客户是由银行的一个取号机器产生的号码来表示的。所以，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，要在本系统中一共产生三个号码管理器对象，

各自管理自己一类用户的排队号码。这三个号码管理器对象由统一的一个号码机器进行管理，这个号码机器在

整个系统中只有一个，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，准确的说，应该是窗口依次叫号。

1）各个窗口怎么知道该叫哪一个号呢？这个需要问相应的号码管理器，即服务窗口每次找号码管理器获取当前要

被服务的号码。

2）还是那句老话：谁拥有数据，谁就对外提供操作这些数据的方法。

三.类图

四.代码实现

1.NumberManager类

NumberManager即号码管理器。

说明：两个线程generateNewManager和fetchServiceNumber返回相同的数据就会出问题。要进行互斥。即加

synchronized。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/*
* 号码管理器

* 程序阅读提示：为什么方法返回的是Integer，而不是int？
* 		如果返回的是int,集合里对象为空时，null转为int类型会发生空指针异常。
* 		而返回Integer，null就不用再转为int，直接返回null。不会发生异常。
* 		而且能自动拆箱和装箱。
*/
public class NumberManager {
private int lastNumber=0;//记录取号
private List<Integer> queueNumber = new ArrayList<Integer>();//动态数组ArrayList，存储排队中的号码。

public synchronized Integer generateNewManager() {//客户取号排队
queueNumber.add(++lastNumber);
return lastNumber;
}

public synchronized Integer fetchServiceNumber() {//窗口服务号码
if (queueNumber.size()>0) {
return (Integer)queueNumber.remove(0);
}
else{
return null; //取号的同时，将其从排队办理业务的队伍中删除。
}
}

}

2.NumberMachine类

1）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。
2）将NumberMachine类设计成单例。

/*
* 号码机器
* 在系统中只有一个，要设计成单例
*
* 附单例设计模式：
* 	1.构造方法私有化
* 	2.在该类中创建本类静态私有对象
* 	3.对外提供静态方法返回该对象
*/
public class NumberMachine {
private NumberManager commonManager = new NumberManager();
private NumberManager expressManager = new NumberManager();
private NumberManager vipManager = new NumberManager();
private static NumberMachine instance = new NumberMachine();

private NumberMachine(){}	//构造方法私有化。不能创建对象，只能访问其静态方法

public NumberManager getCommonManager() {
return commonManager;
}

public NumberManager getExpressManager() {
return expressManager;
}

public NumberManager getVipManager() {
return vipManager;
}

public static NumberMachine getInstance(){//静态方法
return instance;
}
}

3.ServiceWindow类 --业务窗口

1）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。
2）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

阅读帮助

a.线程池

将任务交给线程池，而不是直接交给线程。

线程池会找出空闲的线程，来执行任务。

b.这个窗口是处理哪种类型的窗口？

有三种类型的业务窗口，所以要创建一个枚举.

c.if else语句和switch语句的区别

switch的case条件都是编译期整数常量，编译器可以做到表格跳转查询，查找速度快，

缺点是：case条件都是编译期整数常量

if/else是一个挨一个的判断，速度较慢，

优点是：不限比较类型和内容，可以使用double,float,string或是自定义类型，比较双方不必是编译期常量。

面试题：

long x = 3;

switch(x){//报错，switch条件只能是整数int和枚举

case 1;

break;

}

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Executors;

/*
* 业务窗口
*/
public class ServiceWindow {
private CustomerType type = CustomerType.COMMON;//默认为普通业务
private int windowId = 1;		//窗口号

public void setType(CustomerType type) {
this.type = type;
}

public void setWindowId(int windowId) {
this.windowId = windowId;
}

public void start() {
//创建线程
Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable() {
public void run() {
while(true){
switch(type){
case COMMON:
commonService();
break;
case EXPRESS:
expressService();
break;
case VIP:
vipService();
break;

}
}
}
});
}

private void vipService() {
String windowName = "第" + windowId + "号" + type + "窗口";
Integer number = NumberMachine.getInstance().getVipManager().fetchServiceNumber();
System.out.println(windowName + "正在获取任务");
if(number!=null){//窗口排到号码，开始为客户服务
System.out.println(windowName + "正在为第" + number + "个" + type + "客户完成服务");
long beginTime = System.currentTimeMillis();
int maxRand = Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME;

//产生随机服务时间.最小值(1000)+随机数(1~9000)
long serviceTime = new Random().nextInt(maxRand) + 1 + Constants.MIN_SERVICE_TIME;
try {
Thread.sleep(serviceTime);		//服务时间
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
long costTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;
System.out.println(windowName + "为第" + number + "个" + type + "客户完成服务，耗时" + costTime/1000 + "秒");
}
else{
System.out.println(windowName + "没有取到任务！");
commonService();    //没有VIP客户。可以办理普通业务

}
}

private void expressService() {
String windowName = "第" + windowId + "号" + type + "窗口";
Integer number = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().fetchServiceNumber();
System.out.println(windowName + "正在获取任务");
if(number!=null){//窗口排到号码，开始为客户服务
System.out.println(windowName + "正在为第" + number + "个" + type + "客户完成服务");
long beginTime = System.currentTimeMillis();
int maxRand = Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME;

//产生随机服务时间.最小值(1000)+随机数(1~9000)
long serviceTime = new Random().nextInt(maxRand) + 1 + Constants.MIN_SERVICE_TIME;
try {
Thread.sleep(Constants.MIN_SERVICE_TIME);		//快速窗口必须在最小值时间内完成业务办理
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
long costTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;
System.out.println(windowName + "为第" + number + "个" + type + "客户完成服务，耗时" + costTime/1000 + "秒");
}
else{
System.out.println(windowName + "没有取到任务！");
commonService();   //没有快速业务。可以办理普通业务

}
}

private void commonService() {
String windowName = "第" + windowId + "号" + type + "窗口";
System.out.println(windowName + "正在获取任务");
Integer number = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fetchServiceNumber();
if(number!=null){//窗口排到号码，开始为客户服务
System.out.println(windowName + "正在为第" + number + "个" + "普通" + "客户完成服务");
long beginTime = System.currentTimeMillis();
int maxRand = Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME;

//产生随机服务时间.最小值(1000)+随机数(1~9000)
long serviceTime = new Random().nextInt(maxRand) + 1 + Constants.MIN_SERVICE_TIME;
try {
Thread.sleep(serviceTime);		//服务时间
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
long costTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;
System.out.println(windowName + "为第" + number + "个" + "普通" + "客户完成服务，耗时" + costTime/1000 + "秒");
}
else{
System.out.println(windowName + "没有取到任务");
try {
Thread.sleep(1000);		//没有取到任务，休息1秒钟
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

}

4.CustomerType类--业务窗口类型

1）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。
2）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。

/*
* 业务窗口类型：
* 普通，快速，VIP
*
*/
public enum CustomerType {
COMMON,EXPRESS,VIP;

public String toString(){
switch(this){
case COMMON:
return "普通";
case EXPRESS:
return "快速";
case VIP:
return name();
}
return null;
}

}

5.Constants类--常量

/*
* 常量
* 所需时间最大值和最小值
*/
public class Constants {
public static int MAX_SERVICE_TIME = 10000;
public static int MIN_SERVICE_TIME = 1000;
/*每个普通窗口服务一个客户的平均时间为5秒，一共有4个这样的窗口，也就是说银行的所有普通窗口合起来
* 平均1.25秒内可以服务完一个普通客户，再加上快速窗口和VIP窗口也可以服务普通客户，所以，
* 1秒钟产生一个普通客户比较合理，*/
public static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME = 1;

}

6.MainClass类--系统运行

1）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。
2)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。

/*
* VIP客户：普通客户：快速客户=1:6:3
*/
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class MainClass {

public static void main(String[] args) {

//普通窗口开始工作
for (int i = 1; i < 5; i++) {
ServiceWindow commonWindow = new ServiceWindow();
commonWindow.setWindowId(i);
commonWindow.start();
}

//快速窗口工作
ServiceWindow expressWindow = new ServiceWindow();
expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);
expressWindow.start();

//VIP窗口工作
ServiceWindow vipWindow = new ServiceWindow();
vipWindow.setType(CustomerType.VIP);
vipWindow.start();

//模拟普通客户来办理业务,定时器线程池
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable() {
public void run() {
Integer number = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewManager();
System.out.println("第" + number+"号普通客户等待服务！");
}
},
0,  //马上来客户
Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME,
TimeUnit.SECONDS);

//快速客户
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable() {
public void run() {
Integer number = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().generateNewManager();
System.out.println("第"+number+"号快速客户等待服务！");
}
},
0,
Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*2,
TimeUnit.SECONDS);

//vip客户
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable() {
public void run() {
Integer number = NumberMachine.getInstance().getVipManager().generateNewManager();
System.out.println("第"+number+"号VIP客户等待服务！");
}
},
0,  //马上来客户
Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*6,
TimeUnit.SECONDS);

}

}