排队叫号功能
简介
排队叫号功能在很多场景下都非常实用，比如医院门诊、银行柜台、机场登机等等。这种功能可以让用户按顺序进行服务，避免了混乱和争抢的情况。
在本文中，我们将使用Java编程语言来实现一个简单的排队叫号功能。我们将使用队列（Queue）数据结构来保存用户的叫号顺序，并使用多线程来模拟用户叫号和服务过程。
实现
我们首先定义一个名为QueueService的类来实现排队叫号功能。该类中包含以下几个方法：
enqueue(int number)：将用户的号码加入队列的末尾。dequeue()：从队列的头部取出一个号码。getSize()：获取当前队列的长度。
我们可以使用LinkedList作为队列的实现，代码如下所示：
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
public class QueueService {
private Queue<Integer> queue;
public QueueService() {
queue = new LinkedList<>();
}
public synchronized void enqueue(int number) {
queue.add(number);
}
public synchronized int dequeue() {
return queue.poll();
}
public int getSize() {
return queue.size();
}
}
在上述代码中，我们使用synchronized关键字来保证多线程环境下的线程安全性。
接下来，我们创建一个名为UserService的类，用于模拟用户的叫号和服务过程。我们创建了一个QueueService对象，并在run()方法中使用enqueue()方法向队列中添加号码，并使用dequeue()方法取出号码进行服务，代码如下所示：
public class UserService implements Runnable {
private QueueService queueService;
public UserService(QueueService queueService) {
this.queueService = queueService;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
queueService.enqueue(i);
System.out.println("User " + i + " is waiting.");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
while (queueService.getSize() > 0) {
int number = queueService.dequeue();
System.out.println("User " + number + " is being served.");
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
在run()方法中，我们使用一个循环向队列中添加号码，并在每次添加后等待1秒钟。然后，我们使用另一个循环从队列中取出号码进行服务，并在每次服务后等待2秒钟。
最后，我们创建一个名为Main的类，用于启动程序。在main()方法中，我们创建一个QueueService对象和两个UserService对象，并使用Thread类来创建两个线程，然后启动这两个线程，代码如下所示：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
QueueService queueService = new QueueService();
UserService userService1 = new UserService(queueService);
UserService userService2 = new UserService(queueService);
Thread thread1 = new Thread(userService1);
Thread thread2 = new Thread(userService2);
thread1.start();
thread2.start();
}
}
序列图
下面是一个基于Mermaid语法的序列图，展示了用户叫号和服务的过程：
sequenceDiagram
participant User1
participant User2
participant QueueService
User1->>QueueService: enqueue(1)
User2->>QueueService: enqueue(2)
User1->>QueueService: enqueue(3)
User2->>QueueService: enqueue(4)
User1->>QueueService: enqueue(5)
User2->>QueueService: enqueue(6)
User1->>QueueService: enqueue(7)
User2->>QueueService: enqueue(8)
User1->>QueueService: enqueue(9)
User2->>QueueService: enqueue(10)
User1->>QueueService: dequeue()
QueueService->>User1: User 1 is being served.
User2->>QueueService: dequeue()
QueueService->>User2: User 2 is being served.
User1->>QueueService: dequeue()
QueueService->>User1: User
