黑马程序员<银行业务调度系统>

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1. 银行业务管理系统

       1. 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。

         2. 面向对象设计

                1. 客户与号码的设计

对于不同的客户，普通，快速客户，VIP客户，他们必须首先获得号码，来表示本客户是第几个客户，那么我们就使用集合来存储，便于操作。

              2. 号码管理

   我们要使用线程来模拟选号，窗口对客户的服务，那么我们就需要线程池 和定时器。

              3.服务窗口

  我们要定义号码管理类，那么在银行中有那么可以选号机器，并且只有一台，所以我们要有号码机器类，用于管理各个类型的号码管理。现实生活中是窗口中的工作人员通知已经有顺序的客户人员。并且对不同的客户限制不同的服务时间

      3.编写

              1.NumberManage

1、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。

2、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 NumberManage {
    private int lastNumber = 1;
    private List<Integer> queueNumber = new ArrayList<Integer>();
    /*抽取号码*/
    public synchronized Integer generateNewManage() {
        queueNumber.add(lastNumber);
        return lastNumber++;
    }
    /*取出号码*/
    public synchronized Integer fetchServiceNumber() {
        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。

public class NumberMachine {
    private NumberManage commonManage = new NumberManage();
    private NumberManage axpressManage = new NumberManage();
    private NumberManage vipManage = new NumberManage();
    public NumberManage getCommonManage() {
        return commonManage;
    }
    public NumberManage getAxpressManage() {
        return axpressManage;
    }
    public NumberManage getVipManage() {
        return vipManage;
    }
    private static NumberMachine instance = new NumberMachine();
    private 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。

/**
 * 窗口类型枚举类
 *   1.有普通服务字段
 *   2.快速服务字段
 *   3.VIP服务字段
 *   4.重写其toString()方法，为了其输出清晰，符合我们的习惯
 */
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;
import javax.sql.CommonDataSource;
public class ServiceWindow {
    private CustomerType type = CustomerType.COMMON;
    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() {
            public void run() {
                while (true) {
                    switch (type) {
                    case COMMON:
                        commonService();
                        break;
                    case EXPRESS:
                        expressService();
                        break;
                    case VIP:
                        vipService();
                        break;
                    }
                }
            }
        });
    }
/*普通服务*/
    public void commonService() {
        String windowName = "第" + windowId + "号" + type + "窗口";
                               
        Integer number = NumberMachine.getInstance().getCommonManage()
                .fetchServiceNumber();
        System.out.println(windowName + "开始获取服务任务");
        if (number != null) {
            System.out.println(windowName + "为第" + number + "个" + "普通"
                    + "客户服务");
            long beginTime = System.currentTimeMillis();
            int maxRand = Constants.MAX_SERVICE_TIME
                    - Constants.MIN_SERVICE_TIME;
            long serveTime = new Random().nextInt(maxRand + 1
                    + Constants.MIN_SERVICE_TIME);
            try {
                Thread.sleep(serveTime);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            long closeTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;
            System.out.println(windowName + "为第" + number + "个" + "普通"
                    + "客户完成服务，耗时：" + (closeTime / 1000) + "秒");
        } else {
            System.out.println(windowName + "没有取到任务,先休息1秒");
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    /*快速服务*/
    public void expressService(){
        String windowName = "第" + windowId + "号" + type + "窗口";
                           
        Integer number = NumberMachine.getInstance().getAxpressManage()
                .fetchServiceNumber();
        System.out.println(windowName + "开始获取服务任务");
        if (number != null) {
            System.out.println(windowName + "为第" + number + "个" + type
                    + "客户服务");
            long beginTime = System.currentTimeMillis();
            try {
                Thread.sleep(Constants.MIN_SERVICE_TIME);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            long closeTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;
            System.out.println(windowName + "为第" + number + "个" + type
                    + "客户完成服务，耗时：" + (closeTime / 1000) + "秒");
        } else {
            System.out.println(windowName + "没有取到任务");
            commonService();
                                   
        }
    }
    /*VIP服务*/
    public void vipService(){
        String windowName = "第" + windowId + "号" + type + "窗口";
                               
        Integer number = NumberMachine.getInstance().getVipManage()
                .fetchServiceNumber();
        System.out.println(windowName + "开始获取服务任务");
        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 = new Random().nextInt(maxRand + 1
                    + Constants.MIN_SERVICE_TIME);
            try {
                Thread.sleep(serveTime);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            long closeTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;
            System.out.println(windowName + "为第" + number + "个" + type
                    + "客户完成服务，耗时：" + (closeTime / 1000) + "秒");
        } else {
            System.out.println(windowName + "没有取到任务");
            commonService();
                                   
        }
    }
}

5、MainClass类与Constants类

Constants类

定义三个常量：MAX_SERVICE_TIME、MIN_SERVICE_TIME、COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME

/**
 *常量字段类
 * 定义服务的最长和最短时间
 *   1.MAX_SERVICE_TIME：最长服务时间
 *   2.MIN_SERVICE_TIM：最短服务时间
 *   3.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME:普通窗口的比例
 */
public class Constants {
   public static int MAX_SERVICE_TIME=10000;
   public static int MIN_SERVICE_TIME=1000;
   public static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME=1;
}

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;
/**
 * 入口类，启动类
 */
public class MainClass {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 实例化普通服务窗口
         */
        for(int i=1;i<5;i++){
            ServiceWindow commonWindow=new ServiceWindow();
            commonWindow.setWindowId(i);
        }
        /**
         * 实例化快速服务窗口
         */
        ServiceWindow expressWindow=new ServiceWindow();
        expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);
        expressWindow.start();
                        
        /**
         * 实例化VIP服务窗口
         */
        ServiceWindow vipWindow=new ServiceWindow();
        vipWindow.setType(CustomerType.VIP);
        vipWindow.start();
                        
        /**
         * 定义了线程定时操作，普通客户情况。
         */
        Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
                new Runnable(){
                    public void run(){
                        Integer number= NumberMachine.getInstance().getCommonManage().generateNewManage();
                        System.out.println(number + "号普通客户等待服务！");
                    }
                },
                0,
                Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME,
                TimeUnit.SECONDS
                );
                        
                        
        /**
         * 定义了线程定时操作，快速窗口的操作。
         */
                        
        Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
                new Runnable(){
                    public void run(){
                        Integer number= NumberMachine.getInstance().getAxpressManage().generateNewManage();
                        System.out.println(number + "号快速客户等待服务！");
                    }
                },
                0,
                Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*2,
                TimeUnit.SECONDS
                );
                        
        /**
         * 定义了线程定时操作，VIP客户情况。
         */
        Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
                new Runnable(){
                    public void run(){
                        Integer number= NumberMachine.getInstance().getVipManage().generateNewManage();
                        System.out.println(number + "号VIP等待服务！");
                    }
                },
                0,
                Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*6,
                TimeUnit.SECONDS
                );
                        
    }
}

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