黑马程序员_银行调度系统

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一、需求分析

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。

二、需求抽象（现实世界——》程序世界）

         以面向对象的思想来做这道题目，首先应该对现实问题进行抽象，在充分了解现实问题的基础上，才能更好的理解程序逻辑

       1、程序中应包含的类：客户类型（CustomType）enum类型、服务窗口（ServiceWindow）类、

            号码产生器类（NumberMachine）、号码控制类（NumberManger）、测试类

       2、程序逻辑：首先启动服务窗口、加载随机客户、随机客户模拟取号（由号码产生器完成——异步）、

            服务窗口取号（——异步，但与生成要同步，因为他们共同操作一个集合）、在服务窗口类与号码产生类设置输出打印语句

       3、搞清楚程序逻辑之后，就需要进一步的搞清楚，对象之间的数据传递，以及对象的行为和方法

        

三、代码实现

       1、常量类 Contants

public class Constants { 

 public static int MAX_SERVICE_TIME = 10000; //10秒！

 public 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 static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME = 1;

}

     

         2、客户类型CustomType

        

public enum CustomerType { 

 COMMON,EXPRESS,VIP;

//将英文字符转换为中文，便于理解 

public String toString(){

  String name = null;

  switch(this){

  case COMMON:

   name = "普通";

   break;

  case EXPRESS:

   name = "快速";

   break;

  case VIP:

   name = name();

   break;

  }

  return name;

 }

}

          3、号码产生器NumberMachine

           public class NumberMachine {

  private NumberMachine(){} 

 private static NumberMachine instance = new NumberMachine();

 public static NumberMachine getInstance(){

  return instance;

 }

 private NumberManager commonManager = new NumberManager();

 private NumberManager expressManager = new NumberManager();

 private NumberManager vipManager = new NumberManager();

 public NumberManager getCommonManager() {

  return commonManager;

 }

 public NumberManager getExpressManager() {

  return expressManager;

 }

 public NumberManager getVipManager() {

  return vipManager;

 }

  } 

        4、号码管理类NumberManger

public class NumberManager {

 private int lastNumber = 0;

 private List queueNumbers = new ArrayList();

  public synchronized Integer generateNewNumber(){ 

  queueNumbers.add(++lastNumber);

  return lastNumber;

 }

   public synchronized Integer fetchNumber(){ 

  if(queueNumbers.size()>0){

   return (Integer)queueNumbers.remove(0);

  }else{

   return null;

  }

 }

}

        

        5、服务窗口类ServiceWindow

        /**

 * 没有把VIP窗口和快速窗口做成子类，是因为实际业务中的普通窗口可以随时被设置为VIP窗口和快速窗口。

 * */

public class ServiceWindow {

 private static Logger logger = Logger.getLogger("cn.itcast.bankqueue");

 private CustomerType type = CustomerType.COMMON;

 private int number = 1;

 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(){

      //下面这种写法的运行效率低，最好是把while放在case下面

      while(true){

       switch(type){

        case COMMON:

         commonService();

         break;

        case EXPRESS:

         expressService();

         break;

        case VIP:

         vipService();

         break;

       }

      }

     }

    }

  );

 }

 

 private void commonService(){

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

  System.out.println(windowName + "开始获取普通任务!");

  Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fetchNumber();

  if(serviceNumber != null ){

   System.out.println(windowName + "开始为第" + serviceNumber + "号普通客户服务");

   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);

   } catch (InterruptedException e) {

    e.printStackTrace();

   }

  }

 }

 

 private void expressService(){

  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;

   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 + "没有取到快速任务！");

   commonService();

  }

 }

 

 private void vipService(){

  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();

  }

 }

}

      6、Main函数入口类

        public class MainClass {

  
 private static Logger logger = Logger.getLogger("cn.itcast.bankqueue"); 

    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 expressWindow = new ServiceWindow(); 

  expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS); 

  expressWindow.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.getInstance().getCommonManager().generateNewNumber(); 

      /** 

       * 采用logger方式，无法看到直观的运行效果，因为logger.log方法内部并不是直接把内容打印出出来， 

       * 而是交给内部的一个线程去处理，所以，打印出来的结果在时间顺序上看起来很混乱。 

       */ 

      //logger.info("第" + serviceNumber + "号普通客户正在等待服务！"); 

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

     } 

    }, 

    0, 

    Constants.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().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 

  Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate( 

    new Runnable(){ 

     public void run(){ 

      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); 

 }

        }

四、总结

1、注意号码管理器方法返回值类型，这里定义为Integer类型，不然系统会报空指针异常

2、New 窗口时，可以设置窗口类型，便于扩展

3、使用异步方法模拟随机模拟客户进入，使用 scheduleAtFixedRate