黑马程序员-银行业务调度系统

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项目要求

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：

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

分析

面向对象的分析和设计，有哪些对象？

取号机器

窗口

客户

客户使用号码表示，取号机器产生三类号码（普通、快速、VIP），每一类号码由一个号码管理器对象统一管理。号码管理器中包含一个集合用于存放某一类的客户号码，并且有产生新号码和取号的方法

服务窗口的作用就是取号，取到号sleep一段时间表示服务用时。共有三种类型的服务窗口

Constants类

/**
常量
*/

public class Constants
{
public static int MAX_SERVICE_TIME = 10000; //服务耗时最长10秒
public static int MIN_SERVICE_TIME = 1000; //服务耗时最短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; //产生普通客户的时间间隔
}

NumberManager类

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
号码管理器，包括产生新号码的方法和取号的方法

为什么要线程同步？
普通客户排队，存入的是同一个集合，4个普通窗口会并发调用取号方法来获取客户
*/

public class NumberManager
{
private int lastNumber = 0;

private List queueNumbers = new ArrayList();

//产生新号码（客户）
public synchronized Integer generateNewNumber()
{
queueNumbers.add(++lastNumber);
return lastNumber;
}

//取号
public synchronized Integer fetchNumber()
{
if (queueNumbers.size() > 0)
{
return (Integer)queueNumbers.remove(0);
}
else
{
return null;
}
}
}

NumberMachine类

/**
取号机器，只存在一个，所以设计成单例
取号机器包括三类号码（普通、快速、VIP），每一类号码都是一个号码管理器（NumberManage）对象
*/

public class NumberMachine
{

private NumberMachine() {}

private static NumberMachine instance = new NumberMachine();

public static NumberMachine getInstance()
{
return instance;
}

//三类号码
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;
}

}

CustomerType类

/**
三种客户类型（普通、快速、VIP）使用枚举表示
*/

public enum CustomerType
{
COMMON, EXPRESS, VIP;

//重写toString方法的目的是返回中文
public String toString()
{
String name = null;
switch (this)
{
case COMMON:
name = "普通";
break;
case EXPRESS:
name = "快速";
break;
case VIP:
name = "VIP";
break;
}
return name;
}
}

ServiceWindow类

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Executors;
/*
服务窗口，调用start方法开启服务窗口，每隔一定的时间取号，如果普通窗口没有取到号就等待1秒，
快速和VIP窗口如果没有取到号，就调用普通窗口的取号方法，如果仍没有取到号，就等待1秒
*/

public class ServiceWindow
{
private CustomerType type = CustomerType.COMMON; //窗口类型
private int number = 1; //窗口号

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()
{
String windowName = "第" + number + "号" + type + "窗口";
System.out.println(windowName + "开始获取快速任务!");

Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().fetchNumber();
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(servi
4000
ceTime);
}
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()
{
String windowName = "第" + number + "号" + type + "窗口";
System.out.println(windowName + "开始获取VIP任务!");

Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getVipManager().fetchNumber();
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();
}
}
}

主程序

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
主程序：产生4个普通窗口、1个快速窗口、1个VIP窗口，并开启窗口（调用窗口的start方法）
不停的产生普通、快速、VIP客户
*/

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();

//产生普通客户（产生普通客户号码/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,
Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME,
TimeUnit.SECONDS);

//产生快速客户
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);

//产生VIP客户
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);
}

}

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