一、需求:
银行业务调度系统
模拟实现银行业务调度系统逻辑,具体需求如下:
Ø 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。
Ø 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)。
Ø 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。
Ø 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)。
Ø 各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务。
Ø 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。
Ø 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。
Ø 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、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,例如,我经常陪老婆跑银行,对银行的这个业务算是比较熟悉了,我知道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。
三、编码:
NumberManager类编写:
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class NumberManager {
private int lastNumber = 1;
//定义一个队列集合用于存储上一个客户号码的成员变量和所有等待服务的客户号。
private List<Integer> queueNumber=new ArrayList<Integer>();
//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。
public synchronized Integer generateNewManager() {
queueNumber.add(lastNumber);
return lastNumber++;
}
public synchronized Integer fetchServiceNumber(){
Integer number=null;
if(queueNumber.size()>0){
number=queueNumber.remove(0);
}
return number;
}
}
NumberMachine类的编写:
public class NumberMachine {
//因为三种用户共享一个资源,而资源一个时间只能被一个用户操作,将NumberMachine类设计成单例。
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;
}
private NumberMachine(){}
public static NumberMachine getInstance(){
return instance;
}
private static NumberMachine instance=new NumberMachine();
}
CustomerType枚举类的编写:
/*
1,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。
*/
public enum CustomerType {
COMMON, EXPRESS, VIP;
public String toString(){
switch (this){
case COMMON:
return "普通";
case EXPRESS:
return "快速";
case VIP:
return "Vip";
}
return null;
}
}
ServiceWindow类的编写:
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ServiceWindow {
private CustomerType type = CustomerType.COMMON;
public void setType(CustomerType type) {
this.type = type;
}
public void setWindowId(int windowId) {
this.windowId = windowId;
}
private int windowId = 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。
public void start() {
Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable() {
public void run() {
while (true) {
switch (type) {
case COMMON:
commonService();
break;
case EXPRESS:
break;
case VIP:
break;
}
}
}
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) {
long beginTime = System.currentTimeMillis();
int maxRand = Constants.MAX_SERVICE_TIME
- Constants.MIN_SERVICE_TIME;
long serveTime = new Random().nextInt(maxRand) + 1
+ Constants.MIN_SERVICE_TIME;
try {
Thread.sleep(serveTime);
} 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);
} else {
System.out.println(windowName+"没有渠道服务任务");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
private void expressService() {
String windowName = "第" + windowId + "号" + type + "窗口";
System.out.println(windowName+"正在获取任务");
Integer number = NumberMachine.getInstance().getExpressManager()
.fetchServiceNumber();
if (number != null) {
long beginTime = System.currentTimeMillis();
try {
Thread.sleep(Constants.MIN_SERVICE_TIME);
} 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);
} else {
System.out.println(windowName+"没有渠道服务任务");
commonService();
}
}
private void vipService() {
String windowName = "第" + windowId + "号" + type + "窗口";
System.out.println("正在获取任务");
Integer number = NumberMachine.getInstance().getVipManager()
.fetchServiceNumber();
if (number != null) {
long beginTime = System.currentTimeMillis();
try {
Thread.sleep(Constants.MIN_SERVICE_TIME);
} 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);
} else {
System.out.println(windowName+"没有渠道服务任务");
commonService();
}
}
});
}
}
Constants类类的编写:
/*
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 class Constants {
public static int MAX_SERVICE_TIME = 10000;
public static int MIN_SERVICE_TIME = 1000;
public static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME=1;
}
MainClass类的编写:
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class MainClass {
public static void main(String[] args) {
//4个普通窗口
for (int i = 1; i < 5; i++) {
ServiceWindow commonwindow = new ServiceWindow();
commonwindow.setWindowId(i);
commonwindow.start();
}
//1个快速窗口
ServiceWindow expresswindow = new ServiceWindow();
expresswindow.setType(CustomerType.EXPRESS);
expresswindow.start();
//1个VIP窗口
ServiceWindow vipwindow = new ServiceWindow();
vipwindow.setType(CustomerType.VIP);
vipwindow.start();
//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。
//普通客户服务
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
public void run() {
Integer number = NumberMachine.getInstance().getCommonManager()
.generateNewManager();
System.out.println(number + "普通号等待服务");
}
}, 0, Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME, TimeUnit.SECONDS);
//快速服务
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
public void run() {
Integer number = NumberMachine.getInstance()
.getExpressManager().generateNewManager();
System.out.println(number + "快速号等待服务");
}
}, 0, Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 2, TimeUnit.SECONDS);
// VIP服务
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
public void run() {
Integer number = NumberMachine.getInstance().getVipManager()
.generateNewManager();
System.out.println(number + "VIP号等待服务");
}
}, 0, Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 6, TimeUnit.SECONDS);
}
}