黑马程序员_银行业务调度系统

最新推荐文章于 2013-02-21 20:33:18 发布

原创最新推荐文章于 2013-02-21 20:33:18 发布 · 267 阅读

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本文介绍了一个创新的银行排队管理系统，通过引入VIP、普通和快速三种类型的客户号码管理器，确保不同需求的客户能够得到及时、高效的处理。系统通过单例设计和同步机制确保了号码的唯一性和顺序性，同时根据不同窗口的服务特性，优化了客户的服务流程。通过定时器生成各类客户号码，实现实时更新和高效调度，提高了整体服务效率。

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1.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。

(1)首先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，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。

(3)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。

(4)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。

2.步骤

(1)NumberManager 类

1、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。

2、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。

(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。

(3)CustomerType 枚举类

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。

(4)ServiceWindow 类

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。

(5)MainClass 类

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。

(6)Constants 类

定义三个常量： MAX_SERVICE_TIME 、 MIN_SERVICE_TIME 、 COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME

3.代码

(1)NumberManager 类的编写：

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

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;
  }
}
}

(2)NumberMachine类的编写：

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;
}

}

(3)CustomerType枚举类的编写：

public enum CustomerType {
COMMON,EXPRESS,VIP;
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;
}
}
(4)ServiceWindow类的编写：

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

/**
* 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();
  }
}
}

(5)MainClass类的编写：

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

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);
}

}

(6)Constants 类的编写

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;
}