黑马程序员——银行业务调度系统

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银行业务系统的需求：

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。

从上面的需求可以为这三类人设置号码及其，产出排队号码，而这三个号码及其对象有一个号码机器进行管理，而整个系统中只有一个号码及其，因此要设计成单例模式。

类的设计:

1.NumberManager类

这个类要用来定义产生排队号码和获取排队号码的方法。这两个号码要用不同的线程进行操作，同时先取到号码的客户先进行服务，所以这两个线程要同步进行。

public synchronized Integer generateNewNumber(){
       queueNumbers.add(++lastNumber);
       return lastNumber;
       }
 
      public synchronized Integer fetchNumber(){
      if(queueNumbers.size()>0){
       return (Integer)queueNumbers.remove(0);
       }else{
       return null;
       }
 }

2.NumberMachine类

这个类是需要返回普通、快速、VIP客户的号码机器的NumberManager对象。其次，还要将其设计为单例模式，一个银行业务系统只要有一个号码机器。

private NumberMachine(){}
 private static NumberMachine instance = new NumberMachine();
 public static NumberMachine getInstance(){
  return instance;
 }
 
 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;
 }

3.ServiceWindow类和CustomerType类

CustomerType类用枚举的方法列出三类人群，需要重写toString()方法，返回中文名名称。ServiceWindow类是定义三个方法对三类客户进行服务，主函数中定义一个调用循环方法，根据不同类型的客户使用其对应方法。

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

public class ServiceWindow {
 private static Logger logger = Logger.getLogger("cn.itcast.bankqueue");
 private CustomerType type = CustomerType.COMMON;
 private int number = 1;

 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(){
  Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().fetchNumber();
  String windowName = "第" + number + "号" + type + "窗口";
  System.out.println(windowName + "开始获取快速任务!"); 
  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(serviceTime);
   } 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(){

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

4.Constants类

这个类用来设置客户所需服务的时间，分最大值和最小值。

public class Constants {
 public static int MAX_SERVICE_TIME = 10000; //10秒！
 public static int MIN_SERVICE_TIME = 1000; //1秒！
  public static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME = 1; 
}
5.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。

public class MainClass {
 
 private static Logger logger = Logger.getLogger("cn.itcast.bankqueue");
 

 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(); 
 
  //普通客户拿号
  Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
    new Runnable(){
     public void run(){
      Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewNumber();
      /**
       * 采用logger方式，无法看到直观的运行效果，因为logger.log方法内部并不是直接把内容打印出出来，
       * 而是交给内部的一个线程去处理，所以，打印出来的结果在时间顺序上看起来很混乱。
       */
      //logger.info("第" + serviceNumber + "号普通客户正在等待服务！");
      System.out.println("第" + serviceNumber + "号普通客户正在等待服务！");     
     }
    },
    0,
    Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME,
    TimeUnit.SECONDS);
 
  //快速客户拿号
  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_INTERVAL_TIME * 2,
    TimeUnit.SECONDS);
 
  //VIP客户拿号
  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_INTERVAL_TIME * 6,
    TimeUnit.SECONDS);
 }

}

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