银行业务调度系统

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银行业务调度系统

项目需求：

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。

项目分析：

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，经常在银行办理业务的人更有利于理解本系统，其实我倒是没经常去了，因为没钱嘛。但还是知道点银行的一些业务服务。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。
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。

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？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。

程序设计思路：

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。

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，并设置为只读属性。
将NumberMachine类设计成单例。

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。

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。

代码实现：

首先，按照思路创建NumberManager类

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
 * 排队号码管理类
 * @author Administrator
 */
public class NumberManager {
	private int lastNumber = 0;
	private List<Integer> Numbers = new ArrayList<Integer>();
	//客户取号，因为操作到成员变量，需要加同步
	public synchronized Integer produceNumber(){
		Numbers.add(++lastNumber);
		return lastNumber;
	}
	//客户业务处理
	public synchronized Integer handleNumber(){/*为什么返回Integer而不是返回int,因为可能出现null值*/
		if(Numbers.size()>0)
			return Numbers.remove(0);	
		return null;//集合中没有排号了，返回null
	}
}

再创建NumberMachine类

/**
 * 号码管理器
 * @author Administrator
 */
public class NumberMachine {
	//私有化构造函数，创建单例模式
	private NumberMachine(){}
	private static NumberMachine numberMachine = new NumberMachine();
	public static NumberMachine getNumberMachine(){
		return numberMachine;
	}
	//创建普通客户，快速客户，VIP客户
	private NumberManager commonManager = new NumberManager();
	private NumberManager quickManager = new NumberManager();
	private NumberManager vipManager = new NumberManager();
	public NumberManager getCommonManager() {
		return commonManager;
	}
	public NumberManager getQuickManager() {
		return quickManager;
	}
	public NumberManager getVipManager() {
		return vipManager;
	}
}

创建CustomerType枚举类

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

创建ServiceWindow类
在次之前，考虑到不同的窗口的等待时间也不同，因此创建了一个常量类Constants类

public class Constants {
	public final static int MAX_SERVICE_TIME = 10000; //10秒！
	public final static int MIN_SERVICE_TIME = 1000; //1秒！
	
	/*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 final static int COMMON_QUICK_VIP_TIME = 1;//时间比例
}

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
 * 窗口
 * */
public class ServiceWindow {
	private CustomerType type = CustomerType.COMMON;//窗口类型
	private int number = 1;//窗口编号
	public CustomerType getType() {
		return type;
	}
	public void setType(CustomerType type) {
		this.type = type;
	}
	public void setNumber(int number){
		this.number = number;
	}

	public void start() {
		Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable() {
			public void run() {
				while (true) {
					switch (type) {
					case COMMON:
						commonService();
						break;
					case QUICK:
						quickService();
						break;
					case VIP:
						vipService();
						break;
					}
				}
			}
		});
	}
	
	private void commonService(){
		String windowName = "第" + number + "号" + type + "窗口";		
		System.out.println(windowName + "开始获取任务!");
		//获取排队人员
		Integer serviceNumber = NumberMachine.getNumberMachine().getCommonManager().handleNumber();	
		if(serviceNumber != null ){
			System.out.println(windowName + "开始为第" + serviceNumber + "号普通客户服务");
			//模拟处理业务时间
			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 + "号普通客户服务，总共耗时" + serviceTime/1000 + "秒");		
		}else{//当前空闲，无人排队
			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 quickService(){
		String windowName = "第" + number + "号" + type + "窗口";		
		System.out.println(windowName + "开始获取任务!");
		//获取排队人员
		Integer serviceNumber = NumberMachine.getNumberMachine().getQuickManager().handleNumber();	
		if(serviceNumber != null ){
			System.out.println(windowName + "开始为第" + serviceNumber + "号快速客户服务");
			//模拟处理业务时间
			try {
				Thread.sleep(Constants.MIN_SERVICE_TIME);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println(windowName + "完成为第" + serviceNumber + "号快速户服务，总共耗时" + Constants.MIN_SERVICE_TIME/1000 + "秒");		
		}else{//当前空闲，无人排队
			System.out.println(windowName + "没有取到快速任务");		
			commonService();	
		}
	}
	private void vipService(){
		String windowName = "第" + number + "号" + type + "窗口";		
		System.out.println(windowName + "开始获取任务!");
		//获取排队人员
		Integer serviceNumber = NumberMachine.getNumberMachine().getQuickManager().handleNumber();	
		if(serviceNumber != null ){
			System.out.println(windowName + "开始为第" + serviceNumber + "号VIP客户服务");
			//模拟处理业务时间
			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户服务，总共耗时" + serviceTime/1000 + "秒");		
		}else{//当前空闲，无人排队
			System.out.println(windowName + "没有取到VIP任务");		
			commonService();	
		}
	}
}

最后创建测试类，测试一下我们的程序怎么样吧

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class Test {
	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);
			window.start();
		}
	
		//产生1个快速窗口
		ServiceWindow quickWindow =  new ServiceWindow();
		quickWindow.setType(CustomerType.QUICK);
		quickWindow.start();
		
		//产生1个VIP窗口		
		ServiceWindow vipWindow =  new ServiceWindow();
		vipWindow.setType(CustomerType.VIP);
		vipWindow.start();		
		
		//普通客户拿号
		Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
				new Runnable(){
					public void run(){
						Integer serviceNumber = NumberMachine.getNumberMachine().getCommonManager().produceNumber();
						System.out.println("第" + serviceNumber + "号普通客户正在等待服务！");						
					}
				},
				0,
				Constants.COMMON_QUICK_VIP_TIME, 
				TimeUnit.SECONDS);
		
		//快速客户拿号
		Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
				new Runnable(){
					public void run(){
						Integer serviceNumber = NumberMachine.getNumberMachine().getQuickManager().produceNumber();
						System.out.println("第" + serviceNumber + "号快速客户正在等待服务！");
					}
				},
				0,
				Constants.COMMON_QUICK_VIP_TIME * 3, 
				TimeUnit.SECONDS);
		
		//VIP客户拿号
		Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
				new Runnable(){
					public void run(){
						Integer serviceNumber = NumberMachine.getNumberMachine().getVipManager().produceNumber();
						System.out.println("第" + serviceNumber + "号VIP客户正在等待服务！");
					}
				},
				0,
				Constants.COMMON_QUICK_VIP_TIME * 6, 
				TimeUnit.SECONDS);
	}
}

到此，又一个面试题搞定！