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：
（1）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。
（2）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）。
（3）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。
（4） 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）。
（6）各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务。
（7） 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。
（8）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。
（9）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。

面向对象分析与设计：

（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 。
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。
（2）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。
每个服务窗每次找号码管理器获取当前要被服务的号码，将集合中的第一个元素取走，开始叫号。

类的编写：
（1）NumberManage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。

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

public class NumberManager {
private int lastNumber = 1;
//定义一个集合，用于存储正在排队等待服务的客户的号码
private List<Integer> queueNumbers = new ArrayList<Integer>();

public synchronized Integer generateNewNumber(){
//将取出的号码存到集合中
queueNumbers.add(lastNumber);
return lastNumber++;
}

public synchronized Integer fetchServerNumber(){
//如果有客户取到号码，就将集合中的第一个号码取出
if(queueNumbers.size()>0)
return queueNumbers.remove(0);
else
return null;
}
}

（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。

public class NumberMachine {
//定义三个成员变量指向NumberManager对象，三个变量分别对应个普通、快速、VIP客户的号码管理器
private NumberManager commomManager = new NumberManager();
private NumberManager expressManager = new NumberManager();
private NumberManager VIPManager = new NumberManager();
//获取普通客户
public NumberManager getCommomManager() {
return commomManager;
}
//获取快速客户
public NumberManager getExpressManager() {
return expressManager;
}
//获取VIP客户
public NumberManager getVIPManager() {
return VIPManager;
}
//将NumberMachine类设计成单例
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。

public enum CustomerType {
COMMON,EXPRESS,VIP;

public String toString(){
switch(this){
case COMMON:
return "普通";
case EXPRESS:
return "快速";
case VIP:
return name();
}
return null;
}
}

（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。

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

public class ServiceWindow {
//默认客户是普通客户
private CustomerType  type = CustomerType.COMMON;
//默认窗口号位1
private int windowId = 1;
//设置客户类型
public void setType(CustomerType type) {
this.type = type;
}
//设置窗口号
public void setWindowId(int windowId) {
this.windowId = windowId;
}

public void start(){
Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable(){
public void run(){
while(true){
switch(type){
case COMMON:
commonService();
break;
case EXPRESS:
expressService();
break;
case VIP:
VIPService();
break;
}
}
}
});
}

private void commonService() {
String windowName=windowId + "号" + type + "窗口";
System.out.println(windowName+"正在获取普通任务");
//获取客户号码
Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getCommomManager().fetchServerNumber();
if(serviceNumber!=null){
System.out.println(windowName+"开始为第"+serviceNumber+"号普通客户服务");
long beginTime=System.currentTimeMillis();
int maxRand = Constants.MAX_SERVICE_TIME-Constants.MIN_SERVICE_TIME;
long serviceTime=new Random().nextInt(maxRand)+1+Constants.MIN_SERVICE_TIME;
try {
Thread.sleep(serviceTime);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

long costTime = System.currentTimeMillis()-beginTime;
System.out.println(windowName+"为第"+serviceNumber+"号"+"普通客户完成服务，耗时"+costTime/1000+"秒");
}else{
System.out.println(windowName+"没有获取到普通任务，空闲1秒");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

private void expressService() {
String windowName=windowId + "号" + type + "窗口";
System.out.println(windowName+"正在获取快速任务");
Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().fetchServerNumber();
if(serviceNumber!=null){
System.out.println(windowName+"开始为第"+serviceNumber+"号"+type+"客户服务");
long beginTime=System.currentTimeMillis();
int maxRand = Constants.MAX_SERVICE_TIME-Constants.MIN_SERVICE_TIME;
long serviceTime=new Random().nextInt(maxRand)+1+Constants.MIN_SERVICE_TIME;
try {
Thread.sleep(serviceTime);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

long costTime = System.currentTimeMillis()-beginTime;
System.out.println(windowName+"为"+serviceNumber+"号"+type+"客户完成服务，耗时"+costTime/1000+"秒");
}else{
System.out.println(windowName+"没有获取到"+type+"任务");
commonService();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

private void VIPService() {
String windowName=windowId + "号" + type + "窗口";
System.out.println(windowName+"正在获取VIP任务");
Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getVIPManager().fetchServerNumber();
if(serviceNumber!=null){
System.out.println(windowName+"开始为第"+serviceNumber+"号"+type+"客户服务");
long beginTime=System.currentTimeMillis();
int maxRand = Constants.MAX_SERVICE_TIME-Constants.MIN_SERVICE_TIME;
long serviceTime=new Random().nextInt(maxRand)+1+Constants.MIN_SERVICE_TIME;
try {
Thread.sleep(serviceTime);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

long costTime = System.currentTimeMillis()-beginTime;
System.out.println(windowName+"为"+serviceNumber+"号"+type+"客户完成服务，耗时"+costTime/1000+"秒");
}else{
System.out.println(windowName+"没有获取到"+type+"任务");
commonService();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}

（5）Constants类
定义三个常量：MAX_SERVICE_TIME、MIN_SERVICE_TIME、COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME

public class Constants {
//设置业务办理时间的最大值和最小值
public static int MAX_SERVICE_TIME = 10000;
public static int MIN_SERVICE_TIME = 1000;
//设置普通客户出现的间隔时间
public static int COMMON_CUSTOMER_SERVICE_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。

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

public class MainClass {

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//产生4个普通窗口,窗口号为1、2、3、4
for(int i=1;i<5;i++){
ServiceWindow window = new ServiceWindow();
window.setWindowId(i);
window.start();
}

//产生1个快速窗口，且窗口号为5
ServiceWindow expressWindow = new ServiceWindow();
expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);
expressWindow.setWindowId(5);
expressWindow.start();

//产生1个VIP窗口，且窗口号为6
ServiceWindow VIPWindow = new ServiceWindow();
VIPWindow.setType(CustomerType.VIP);
VIPWindow.setWindowId(6);
VIPWindow.start();

//三种客户的比例
//VIP客户：普通客户：快速客户=1:6:3
//普通客户取号
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public void run(){
Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getCommomManager().generateNewNumber();
System.out.println("第"+serviceNumber+"号普通客户正在等待服务");
}
},
0,
Constants.COMMON_CUSTOMER_SERVICE_TIME,
TimeUnit.SECONDS
);

//快速客户取号
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_SERVICE_TIME*2,
TimeUnit.SECONDS
);

//VIP客户取号
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_SERVICE_TIME*6,
TimeUnit.SECONDS
);
}

}

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