本文介绍了一个模拟银行业务调度系统的项目，通过面向对象设计思路进行实现。系统包含6个窗口，分别为普通、快速和VIP服务。系统异步随机生成不同类型的客户，并按顺序办理业务。设计中包括叫号机(NumberMachine)、号码管理(NumberManager)和业务窗口(ServiceWindow)等关键组件。项目强调理解面向对象设计思想的重要性，并提出对代码优化的思考。
目录：
1.项目需求 2.设计思路 3.各个类的实现 4.项目总结
1.项目需求：
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。
2.设计思路：
和交通灯管理系统一样，我们利用面向对象的设计思想来设计银行业务调度系统，同现实生活相结合，
现实生活步骤：
当我们去银行办理业务时，首先由叫号机为我们打印出一个号码，然后我们排队等候，等办理窗口叫到我们的
号码时，我们前去办理业务，办理结束轮到下一个。这是最常见的业务模式。
利用面向对象思考：
谁拥有数据谁负责操作，我们选择客户类别，叫号机只负责打印我们的号码，不同的客户类别拥有不同的号码，
不同类型的窗口也会获取到各自客户类型的号码，然后呼叫。
根据以上我们可以得到三个类型：
1.叫号机NumberMachine: 负责打印不同客户类型的号码；
2.客户类型调用的号码管理NumberManager: 负责产生号码并存储号码，提供获取号码的方法；
3.业务窗口ServiceWindow: 获取号码并呼叫客户
将大致思路理顺后，余下的就是具体细节问题和代码实现中遇到的问题。
根据需求可知：
1.我们需要自定义办理业务最大时间和最小时间，并随机产生办理时间，
所以我们定义一个类型Constant用来存储时间常量；
2.各个窗口类型不同，定义一个枚举类型enum用来存放窗口类型。
3.代码实现：
1.叫号机NumberMachine:单例模式实现，因为一个机器负责所有号码打印
public class NumberMachine {
//通过单例模式获取叫号机：
private static NumberMachine numberMachine = new NumberMachine();
private NumberMachine(){}
public static NumberMachine getInstance(){
return numberMachine;
}
//叫号机负责得到不同客户类型的号码管理，然后由他们自己的号码管理产生号码：
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;
}
}
2.号码管理NumberManager的代码实现：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/*
* 号码管理负责产生号码并提供获取号码的方法。
* 由于会有号码累积，所以要进行队列存储，先进先出，保持秩序不变
* */ public class NumberManager {
//记录最后产生的号码：
private int lastNumber = 0;
//保存产生的号码队列：
private List<Integer> numberQueue = new ArrayList<Integer>();
//产生号码存储后并返回，由于会被多线程调用，所以两个方法使用同步
public synchronized int generateNewNumber(){
numberQueue.add(++lastNumber);
return lastNumber;
}
//获取队列中最先进来的号码,返回类型为Integer，这样适用范围较大
public synchronized Integer fetchNumber(){
Integer fetchNumber = null;
if(numberQueue.size()>0){
fetchNumber = numberQueue.remove(0);
}
return fetchNumber;
}
}
3.自定义最大时间和最小时间类型实现：Constant
public class Constant {
//自定义业务办理最大和最小时间：
public final static int MAX_TIME = 10000;
public final static int MIN_TIME = 1000;
//产生每个普通客户的时间间隔：
public final static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME = 1;
}
4.使用枚举实现客户类型CustomerType
public enum CustomerType {
COMMON,EXPRESS,VIP;
//覆盖toString方法，使用汉语来描述不同客户类型，更符合我们习惯。
public String toString(){
//在一个方法中确保只有一个退出点，如果返回值不确定，使用变量来存储返回值，这样更利于我们操作和阅读
String typeName = null;
switch(this){
case COMMON:
typeName = "普通";break;
case EXPRESS:
typeName = "快速";break;
case VIP:
typeName = "VIP";break;
default:
typeName = null;
}
return typeName;
}
}
5.业务窗口ServiceWindow代码实现:此代码比较繁琐，思考其优化方式。
public class ServiceWindow {
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 = Constant.MAX_TIME - Constant.MIN_TIME;
int serviceTime = new Random().nextInt(maxRandom)+1 + Constant.MIN_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 = Constant.MIN_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 = Constant.MAX_TIME - Constant.MIN_TIME;
int serviceTime = new Random().nextInt(maxRandom)+1 + Constant.MIN_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.执行代码：MainClass
public class MainClass {
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();
System.out.println("第" + serviceNumber + "号普通客户正在等待服务！");
}
},
0,
Constant.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,
Constant.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 3,
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,
Constant.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 6,
TimeUnit.SECONDS);
}
}
5.项目总结：
1.理顺思路明确需要哪些类，理清各个类之间的联系；
2.当代码比较繁琐时，就需要考虑代码有没有进一步优化的可能性，此项目中的窗口类就需要考虑；
3.最重要的依然是要理解面向对象设计的思想，这才是精髓。
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