黑马 程序员_银行业务调度系统

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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。

       用面向对象的分析与设计思想来思考此问题 

        1,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。

          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。把产生的号码按顺序放到一个集合中。

         由于有三类客户，每类客户的号码编排都是完全独立的，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，这个号码及其在整个系统中始终只能有一个，所以，它要被设计成单例。

      2,各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务，窗口依次叫号。

        各窗口根据相应的号码管理器每次找号码管理器获取当前要被服务的号码。这时就可以从集合中取出第一个元素。

       学会用画图的方法分析问题这样更直观,上述问题可用类图表示如下:

因此我们需要设计如下几个类:
  (1)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。
具体实现如下:

NumberManager类：号码管理器类.
package com.interview.bank;
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
public class NumberManager {
private  int lastNumber=1;
private List<Integer> queueNumber=new ArrayList<Integer>();
//产生服务号码
public synchronized Integer  generateNewNumber(){
queueNumber.add(lastNumber);
return lastNumber++;
}
//取出服务号码
public synchronized Integer fetchNumber(){
Integer number=null;
if(queueNumber.size()>0){
number= queueNumber.remove(0);
}
return number;
}

}

 (2)
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，定义三个对应的方法来返回这三个NumberManager对象。
将NumberMachine类设计成单例。

具体实现如下:

package com.interview.bank;

//号码产生器器类
public class NumberMachine {
        //普通客户管理器
private NumberManager commonManager=new NumberManager();
//vip客户管理
        private NumberManager vipManager=new NumberManager();
//快速客户管理
        private NumberManager expressManager=new NumberManager();

public NumberManager getCommonManager() {
return commonManager;
}
public NumberManager getVipManager() {
return vipManager;
}
public NumberManager getExpressManager() {
return expressManager;
}
//单例模式
private NumberMachine(){}
private static NumberMachine instance=new NumberMachine();
public static NumberMachine getInstance(){
return  instance;
}

}

 (3)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。
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。
具体实现如下:
package com.interview.bank;
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();//vip
break;
}
return name;
}
}

 (4)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。
具体实现如下:
package com.interview.bank;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Executors;
//服务窗口类
public class ServiceWindow {
private CustomerType type=CustomerType.COMMON;//默认common类型
private int windowId=1;
public void setType(CustomerType type) {
this.type = type;
}

public void setWindowId(int windowId) {
this.windowId = windowId;
}

public void start(){
Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable() {
@Override
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" + windowId + "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" + windowId + "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" + windowId + "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)
Constants类
定义三个常量：MAX_SERVICE_TIME、MIN_SERVICE_TIME、COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME
具体实现如下:
package com.interview.bank;
public class Constants {
public static int MAX_SERVICE_TIME=10000;//1秒
public static int MIN_SERVICE_TIME=1000;//10秒
public static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME=1;
}

 (6)MainClass类
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。
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。
具体实现如下:
package com.interview.bank;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class MainClass {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 1; i < 5; i++) {
ServiceWindow commonWindow = new ServiceWindow();
commonWindow.setWindowId(i);
commonWindow.start();
}
ServiceWindow expressWindow = new ServiceWindow();
expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);
expressWindow.start();

ServiceWindow vipWindow = new ServiceWindow();
vipWindow.setType(CustomerType.VIP);
vipWindow.start();

//普通客户
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
@Override
public void run() {
int number=NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewNumber();
System.out.println(number+"号普通客户等待服务！");
}
},
0, 
Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME,//1, 
TimeUnit.SECONDS);

//express客户
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable() {


@Override
public void run() {
int number=NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewNumber();
System.out.println(number+"号快速客户等待服务！");
}
}, 
0,
Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*2,
TimeUnit.SECONDS);
//vip客户
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
@Override
public void run() {
int number=NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewNumber();
System.out.println(number+"号vip客户等待服务！");
}
}, 
0,
Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*6,//6
TimeUnit.SECONDS);

}


}

通过本次学习，让我学到了使用Executors提供的线程池定时执行任务，以及面对对象的思想去解决问题的方法。
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