黑马程序员-7k面试题之银行调度系统

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面试题要求：

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.有三种对应的客户：VIP客户，普通客户和快速客户（办理如交水电费，电话费之类的业务的客户）

3.异步随机生成各种类型的客户，生成各种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时间，

快速客户办理业务所需时间we最小值（提示：办理业务的过程可通过线程sleep的方式模拟）

5.各种类型在其对应窗口按顺序依次办理业务

6.当VIP窗口和快速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.不要求用GUI实现，只考虑系统逻辑实现，可通过LOG方法展现程序运行结果

实现思想：

假设银行有一台售票机，票号是顺序给出的，三种类型的客户按时间比例依次到售票机上取票，他们可以选择自己的票的类型（普通，快速，VIP），为此要用三个容器来装三种客户的票号，并开启三个线程来实现取票过程，同时要实现三个服务窗口（同样用三个线程来实现），这三个服务窗口不断检查相应三个容器类的票号，如果有票就服务客户要求的业务，没票就等待，对于快速服务窗口和VIP服务窗口，当检查相应的容器内没票时，就去以普通窗口的形式去处理普通客户的服务。

//首先建立一个数据中心，该数据中心不断产生客户票号

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">public class NumberCenter
{
private static int lastNumber = 0;
private static NumberCenter instance = new NumberCenter();

//单例模式
public static  NumberCenter getNumberCenter()
{
return instance;
}

//当有一个客户来的时候，lastNumber加1，并为其分配一个票号
public Integer incTicket()
{
return (++lastNumber);
}

//取得当前分配的票号
public Integer getTicket()
{
return lastNumber;
}
}</span>

//该类实现存放每种票数的容器，并定义将数据中心的票存入相应容器和从容器中取票的方法

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">public class NumberManager
{
private List<Integer> queuIntegers = new ArrayList<Integer>(); //存票容器

//往容器内存票的方法，并返回所存的票号
public synchronized Integer generateNumber()
{
queuIntegers.add(NumberCenter.getNumberCenter().incTicket());
return NumberCenter.getNumberCenter().getTicket();
}

//从容器内取票的方法，返回取出的票号
public synchronized Integer fetchNumber()
{
if(queuIntegers.size() != 0)
{
return queuIntegers.remove(0);
}
return null;
}
}</span>

//该类为生成三种容器的工厂，采用单例模式

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">public class NumberMachine
{
public static NumberMachine instance = new NumberMachine();
public NumberManager commonManager = new NumberManager();
public NumberManager expressManager = new NumberManager();
public NumberManager vipManager = new NumberManager();

public static NumberMachine getInstnace()
{
return instance;
}

public NumberManager getCommonManager()
{
return commonManager;
}
public NumberManager getExpressManager()
{
return expressManager;
}
public NumberManager getVipManager()
{
return vipManager;
}
}</span>

//定义三种类型的枚举类，并覆盖了toString方法

<span style="font-family: KaiTi_GB2312; font-size: 18px;">public enum WindowType
{
COMMON,EXPRESS,VIP;
public String toString()
{
String name = null;
switch(this)
{
case COMMON: name = "common"; break;
case EXPRESS: name = "express";break;
case VIP: name = "vip"; break;
}
return name;
}
}</span>

//业务办理时间最大值和最小值以及普通客户来临的时间

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">public class Constans
{
public static int MAX_TIME = 10000; //服务时间最大值
public static int MIN_TIME = 1000;  //服务时间最小值
public static int CUI_TIME = 1;	    //普通客户来临的时间间隔
}</span>

//该类实现了窗口服务的过程，根据不同的窗口进行相应的客户业务服务

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">public class ServiceWindow
{
private WindowType type = WindowType.COMMON; //窗口的类型
private int number;			     //窗口号

public WindowType getType() {
return this.type;
}

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

public int getNumber() {
return this.number;
}

public void setNumber(int number) {
this.number = number;
}

//根据窗口类型启动相应的窗口服务
public void start()
{
Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable()  //创建一个单线程线程池并启动其中的线程
{

@Override
public void run()
{
while(true)
{
switch(type)
{
case COMMON:
commonService();
break;
case EXPRESS:
expressService();
break;
case VIP:
vipService();
break;
}
}
}
});
}

//普通窗口服务函数
public void commonService()
{
String windowName = "第" + number+"号窗口";
System.out.println(windowName+"等待客户服务");
Integer serviceNumberInteger = NumberMachine.getInstnace().getCommonManager().fetchNumber(); //获取普通容器中的票号
//如果容器内有票就进行相应服务
if(serviceNumberInteger != null)
{
System.out.println(windowName + "准备为客户服务");
Integer seveTimeInteger = new Random().nextInt(Constans.MAX_TIME - Constans.MIN_TIME) + Constans.MIN_TIME; //服务时间
try
{
Thread.sleep(seveTimeInteger);
}
catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
System.out.println(windowName+"为 "+serviceNumberInteger+" 号普通客户服务了  "+(seveTimeInteger/1000)+" 秒");

}
//否则就睡眠等待普通客户的到来
else
{
System.out.println(windowName + "没有客户需要服务");
try
{
Thread.sleep(1000);
} catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();// TODO: handle exception
}
}
}

//快速窗口服务函数
public void expressService()
{
String windowName = "第" + number+"号窗口";
System.out.println(windowName+"等待客户服务");
Integer serviceNumberInteger = NumberMachine.getInstnace().getExpressManager().fetchNumber(); //获取快速容器中的票号
//如果容器内有票就进行相应服务
if(serviceNumberInteger != null)
{
System.out.println(windowName + "准备为客户服务");
Integer seveTimeInteger = Constans.MIN_TIME;  //服务时间
try
{
Thread.sleep(seveTimeInteger);
}
catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
System.out.println(windowName+"为 "+serviceNumberInteger+" 号快速客户服务了  "+(seveTimeInteger/1000)+" 秒");

}
//否则就服务普通客户
else
{
commonService();
}
}

//VIP窗口服务函数
public void vipService()
{
String windowName = "第" + number+"号窗口";
System.out.println(windowName+"等待客户服务");
Integer serviceNumberInteger = NumberMachine.getInstnace().getVipManager().fetchNumber();  //获取VIP容器中的票号
//如果容器内有票就进行相应服务
if(serviceNumberInteger != null)
{
System.out.println(windowName + "准备为客户服务");
Integer seveTimeInteger = new Random().nextInt(Constans.MAX_TIME - Constans.MIN_TIME) + Constans.MIN_TIME; //服务时间
try
{
Thread.sleep(seveTimeInteger);
}
catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
System.out.println(windowName+"为 "+serviceNumberInteger+" 号VIP客户服务了  "+(seveTimeInteger/1000)+" 秒");

}
//否则服务普通客户
else
{
commonService();
}
}
}</span>

//该类实现三个线程模拟不断到来的三种客户，每个线程按按一定的时间间隔往相应的容器中添加票号

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">public class ClientGetTicket
{
private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); //应保证三种客户在取票的时候是同步的

public static void commonClient()
{
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable()
{

public void run()
{
lock.lock(); //上锁
try
{
Integer num = NumberMachine.getInstnace().getCommonManager().generateNumber(); //普通客户往相应容器内添加票
System.out.println(num+" 号客户正在等待普通窗口服务");
}
catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
finally
{
lock.unlock();
}
}
},
0,
Constans.CUI_TIME,
TimeUnit.SECONDS);
}
public static void expressClient()
{
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable()
{

@Override
public void run()
{
lock.lock(); //上锁
try
{
Integer num = NumberMachine.getInstnace().getExpressManager().generateNumber(); //快速客户往相应容器内添加票
System.out.println(num+" 号客户正在等待快速窗口服务");
}
catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
finally
{
lock.unlock();
}

}
},
0,
Constans.CUI_TIME*2,
TimeUnit.SECONDS);
}

public static void vipClient()
{
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable()
{

@Override
public void run()
{
lock.lock(); //上锁
try
{
Integer num = NumberMachine.getInstnace().getVipManager().generateNumber(); //VIP客户往相应容器内添加票
System.out.println(num+" 号客户正在等待VIP窗口服务");
}
catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
finally
{
lock.unlock();
}

}
},
0,
Constans.CUI_TIME*6,
TimeUnit.SECONDS);
}
}</span>

//main函数

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">public class MainClass
{
public static void main(String[] args)
{
int i;
//产生4个普通窗口等待客户进行服务
for(i=1; i<5; i++)
{
ServiceWindow commonServiceWindow = new ServiceWindow();
commonServiceWindow.setNumber(i);
commonServiceWindow.start();
}

//产生1个快速窗口等待客户进行服务
ServiceWindow expressServiceWindow = new ServiceWindow();
expressServiceWindow.setType(WindowType.EXPRESS);
expressServiceWindow.setNumber(5);
expressServiceWindow.start();

//产生1个VIP窗口等待客户进行服务
ServiceWindow vipServiceWindow = new ServiceWindow();
vipServiceWindow.setType(WindowType.VIP);
vipServiceWindow.setNumber(6);
vipServiceWindow.start();

//启动三个线程模拟不断到来的客户
ClientGetTicket.commonClient();
ClientGetTicket.expressClient();
ClientGetTicket.vipClient();

}
}</span>

程序运行部分结果：

第1号窗口等待客户服务

第2号窗口等待客户服务

第4号窗口等待客户服务

第2号窗口没有客户需要服务

第4号窗口没有客户需要服务

第6号窗口等待客户服务

第6号窗口等待客户服务

第6号窗口没有客户需要服务

第3号窗口等待客户服务

第3号窗口没有客户需要服务

第5号窗口等待客户服务

第5号窗口等待客户服务

第5号窗口准备为客户服务

1 号客户正在等待普通窗口服务

第1号窗口没有客户需要服务

2 号客户正在等待快速窗口服务

3 号客户正在等待VIP窗口服务

第2号窗口等待客户服务

第2号窗口没有客户需要服务

第4号窗口等待客户服务

第4号窗口没有客户需要服务

第6号窗口等待客户服务

第6号窗口准备为客户服务

第3号窗口等待客户服务

第3号窗口没有客户需要服务

4 号客户正在等待普通窗口服务

第1号窗口等待客户服务

第1号窗口准备为客户服务

第2号窗口等待客户服务

第2号窗口没有客户需要服务

第4号窗口等待客户服务

第4号窗口没有客户需要服务

第3号窗口等待客户服务

第3号窗口没有客户需要服务

5 号客户正在等待普通窗口服务

6 号客户正在等待快速窗口服务

第1号窗口为 4 号普通客户服务了 1 秒

第1号窗口等待客户服务

第1号窗口准备为客户服务

第2号窗口等待客户服务

第2号窗口没有客户需要服务

第4号窗口等待客户服务

第4号窗口没有客户需要服务

第3号窗口等待客户服务

第3号窗口没有客户需要服务

7 号客户正在等待普通窗口服务

第1号窗口为 5 号普通客户服务了 1 秒

第1号窗口等待客户服务

第1号窗口准备为客户服务

第2号窗口等待客户服务

第2号窗口没有客户需要服务

第4号窗口等待客户服务

第4号窗口没有客户需要服务

8 号客户正在等待快速窗口服务

第3号窗口等待客户服务

第3号窗口没有客户需要服务

9 号客户正在等待普通窗口服务

第2号窗口等待客户服务

第2号窗口准备为客户服务

10 号客户正在等待普通窗口服务

第4号窗口等待客户服务

第4号窗口准备为客户服务

第3号窗口等待客户服务

第3号窗口没有客户需要服务

第5号窗口为 1 号普通客户服务了 5 秒 //这里5号快速服务窗口服务了一个普通客户

第5号窗口等待客户服务

第5号窗口准备为客户服务

11 号客户正在等待普通窗口服务

12 号客户正在等待快速窗口服务

13 号客户正在等待VIP窗口服务

第3号窗口等待客户服务

第3号窗口准备为客户服务

第5号窗口为 2 号快速客户服务了 1 秒

第5号窗口等待客户服务

第5号窗口准备为客户服务

第6号窗口为 3 号VIP客户服务了 5 秒 //6号窗口服务了一个VIP客户

第6号窗口等待客户服务

第6号窗口准备为客户服务

14 号客户正在等待普通窗口服务

第5号窗口为 6 号快速客户服务了 1 秒

第5号窗口等待客户服务

第5号窗口准备为客户服务

第4号窗口为 10 号普通客户服务了 2 秒

第4号窗口等待客户服务

第4号窗口准备为客户服务

15 号客户正在等待普通窗口服务

16 号客户正在等待快速窗口服务

第5号窗口为 8 号快速客户服务了 1 秒

第5号窗口等待客户服务

第5号窗口准备为客户服务

17 号客户正在等待普通窗口服务

第1号窗口为 7 号普通客户服务了 5 秒

第1号窗口等待客户服务

第1号窗口准备为客户服务

第4号窗口为 14 号普通客户服务了 1 秒

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