黑马程序员 — 银行业务调度系统

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银行业务调度系统

需求：

 

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。

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，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

画图说明：

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

/*
*
* 	号码产生器
* */
package cn.itcast.bank;

import java.util.*;

public class NumberManager
{
private int lastNumber = 1;

//排队的队列,变量的类型尽可能面向上级
private List<Integer> queueNumber = new ArrayList<Integer>();

//产生号码的方法
public synchronized Integer generateNewManager()
{
queueNumber.add(lastNumber);
return lastNumber++;
}

//取号的方法
public synchronized Integer fetchServiceNumber()
{
Integer number = null;
if (queueNumber.size() > 0)
{
number = queueNumber.remove(0);
}
return number;
}
}

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

package cn.itcast.bank;

public class NumberMachine
{
//普通客户的管理器
private NumberManager commonManager = new NumberManager();
//快速户的管理器
private NumberManager expressManager = new NumberManager();
//VIP客户的管理器
private NumberManager vipManager = new NumberManager();

public NumberManager getCommonManager() {
return commonManager;
}
public NumberManager getExpressManager() {
return expressManager;
}
public NumberManager getVipManager() {
return vipManager;
}

//单例模式
private NumberMachine(){}
public static NumberMachine getInstance()
{
return instance;
}

private static NumberMachine  instance = new NumberMachine();

}

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

package cn.itcast.bank;

public enum CustomerType
{
//定义一个枚举，普通、快速、VIP 三种类型
COMMON,EXPRESS,VIP;

//重写toString方法
public String toString()
{
//switch 的效率比 if else 的效率高
switch(this)
{
case COMMON:
return "普通";
case EXPRESS:
return "快速";
case VIP:
return "VIP";
}
return null;
}
}

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

/**
*  服务窗口
*
*/

package cn.itcast.bank;

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

// 没有把VIP窗口和快速窗口做成子类，是因为实际业务中的普通窗口可以随时被设置为VIP窗口和快速窗口。
public class ServiceWindow
{
private CustomerType type = CustomerType.COMMON;  // 默认类型为普通
private int windowId = 1;

public void setType(CustomerType type) {
this.type = type;
}

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

public void start()
{
//jdk1.5新技术，产生一个线程池，并执行execute
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 = "第" + windowId + "号" + type + "窗口";
// 取得任务号
Integer number = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fetchServiceNumber();
System.out.println(windowId + "正在获取任务");
if (number != null)
{
System.out.println(windowName + "为第" + number + "个" + "普通" + "客户服务");
long beginTime = System.currentTimeMillis();  // 开始计算时间

//最大服务时间
int maxRand = Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME;
//服务的时间
long serveTime = new Random().nextInt(maxRand) + 1 + Constants.MIN_SERVICE_TIME;

try {
Thread.sleep(serveTime);   //
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}

long costTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;
System.out.println(windowName + "为第" + number + "个" + "普通" + "客户完成服务，耗时" + (costTime / 1000) + "秒");
}
else
{
System.out.println(windowName + "没有取到任务,先休息1秒钟");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
}
}
}

private void expressService()
{
String windowName = "第" + windowId + "号" + type + "窗口";
// 取得任务号
Integer number = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().fetchServiceNumber();
System.out.println(windowId + "正在获取任务");
if (number != null)
{
System.out.println(windowName + "为第" + number + "个" + type + "客户服务");
//long beginTime = System.currentTimeMillis();
//int maxRand = Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME;
long serveTime = Constants.MIN_SERVICE_TIME; // 因为是快速窗口，所以服务时间为最小时间

try {
Thread.sleep(serveTime);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}

//long costTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;
System.out.println(windowName + "为第" + number + "个" + type + "客户完成服务，耗时" + (serveTime / 1000)+ "秒");
}
else
{
System.out.println(windowName + "没有取到任务,先休息1秒钟");
commonService();  // 如果没有快速客户，为普通客户服务
}
}

private void vipService()
{
String windowName = "第" + windowId + "号" + type + "窗口";
// 取得任务号
Integer number = NumberMachine.getInstance().getVipManager().fetchServiceNumber();
System.out.println(windowId + "正在获取任务");
if (number != null)
{
System.out.println(windowName + "为第" + number + "个" + type + "客户服务");
//long beginTime = System.currentTimeMillis();
//int maxRand = Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME;
long serveTime = Constants.MIN_SERVICE_TIME;

try {
Thread.sleep(serveTime);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}

System.out.println(windowName + "为第" + number + "个" + type + "客户完成服务，耗时" + (serveTime / 1000)+ "秒");
}
else
{
System.out.println(windowName + "没有取到任务,先休息1秒钟");
commonService();  // 如果没有VIP客户，为普通客户服务

}
}
}

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

package cn.itcast.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)
{
//产生4个普通用户窗口
ServiceWindow commonWindow = new ServiceWindow();
commonWindow.setWindowId(i);
commonWindow.start();   // 开始服务
}

//产生一个快速用户窗口
ServiceWindow expressWindow = new ServiceWindow();
expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS); // 得到窗口的类型
expressWindow.start();  // 开始服务

//产生一个VIP用户窗口
ServiceWindow vipWindow = new ServiceWindow();
vipWindow.setType(CustomerType.VIP); // 得到窗口的类型
vipWindow.start();  // 开始服务

//模拟用户取号,使用调度线程(定时器线程)
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable()
{
public void run()
{
Integer number = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewManager();
System.out.println(number + "号普通客户等待服务");
}
},
0,
Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME,  // 普通用户1秒增加一位
TimeUnit.SECONDS
);

Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable()
{
public void run()
{
Integer number = NumberMachine.getInstance().getVipManager().generateNewManager();
System.out.println(number + "号VIP客户等待服务");
}
},
0,
Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 6,  //VIP用户6秒增加一位
TimeUnit.SECONDS
);

Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable()
{
public void run()
{
Integer number = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().generateNewManager();
System.out.println(number + "号快速客户等待服务");
}
},
0,
Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 2, //V快速用户3秒增加一位
TimeUnit.SECONDS
);
}

}

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

package cn.itcast.bank;

public class Constants
{
public static int MAX_SERVICE_TIME = 10000;  // 最大服务时间,10000ms
public static int MIN_SERVICE_TIME = 1000;   // 最小服务时间,1000ms
public static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME = 1;   //普通用户间隔时间,1秒

}