黑马程序员_银行业务调度

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(一) 需求

                                              

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

5、各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务。

6、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。

(二)  解决方案

虽然是一个小的业务逻辑实现过程，但是我们依然可以简单的理清系统的各个层次：

                                                                                     

1、数据层

每一个系统大概可以分为三层，而数据层处于最底层，也是直接可以跟数据库打交道的一层，这里我们没有考虑持久化，直接将数据更新到内存：

NumberManager：数据对象模型，产生和维护序列号

NumberMachine：取号自助终端，管理各种业务的排号

2、逻辑层

CustomerManager：按照一定的时间间隔产生客户

 ServiceWindow：每一个服务窗口都是一个线程，提供独立的服务，调度服务窗口，提高客户体验度

3、表现层

 Application：产生窗口，接受客户的业务需求，虽然在课程中张老师是将产生客户的业务逻辑写在了表现层，但是我们还是应该按照良好地习惯养成良好地逻辑关系，并且这个也是一个重要的原则：表现层调用逻辑层，逻辑层调用数据层，系统的三个层次不要互相污染，否则会大大提高代码的维护成本和健壮性，这就是为什么在实际生产中总是要求各个模块松散耦合的原因！

 (三)  实现过程

1、数据层实现过程：

 

序列产生器NumberManager的数据模型实现：

public class NumberManager {private int lastNumber=1;//每种客户的排号都从1开始private List<Integer> queue = new ArrayList<Integer>();//队列，用List来简单实现public synchronized Integer generateNewNumber(){//在这个例子中，虽然产生客户的每个线程池只有一个线程，但是也要加上同步锁，也许有一天这个类就应用到了多线程环境下，也许将来还要 调用notify()，将新增的消息通知其他线程queue.add(lastNumber);return this.lastNumber++;}public synchronized Integer fetchServiceNumber(){Integer number = null;//在多线程环境下，最好调用wait()，因为我们不能保证，队列里面总是存在业务if (queue.size() > 0){number  = queue.remove(0);}return number;}}

取号器NumberMachine实现：

public class NumberMachine {private NumberMachine(){}//单例模式，在同一个JVM之下，得到的NumberMachine永远是同一个实例，但是如果在同一个机器上起了n个JVM，而且都跑这个应用，那么这台机器就会有n个NumberMachine的实例private static NumberMachine instance = new NumberMachine();private NumberManager commonManager = new NumberManager();//对普通客户进行排号private NumberManager expressManager = new NumberManager();//对快速客户进行排号private NumberManager vipManager = new NumberManager();//对VIP客户进行排号public NumberManager getCommonManager() {return commonManager;}public NumberManager getExpressManager() {return expressManager;}public NumberManager getVipManager() {return vipManager;}public static NumberMachine getInstance(){return instance;}}

 到此，数据层已经实现！

2、业务逻辑层实现过程

模拟客户产生CustomerManager，要求VIP客户 ：普通客户 ：快速客户  =  1 ：6 ：3 ：

public class CustomerManager {private  final long beginTime;public CustomerManager(){beginTime = System.currentTimeMillis();}public void start(){//普通客户Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable() {public void run() {Integer number = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewNumber();System.out.println("      第"+(System.currentTimeMillis() - beginTime)/1000+"秒产生第"+number+"个普通客户");System.out.println(number+"号普通客户进来了，等待服务");}} , 0, 1, TimeUnit.SECONDS);//快速Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable() {public void run() {Integer number = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().generateNewNumber();System.out.println("      第"+(System.currentTimeMillis() - beginTime )/1000+"秒产生第"+number+"个快速客户");System.out.println(number+"号快速客户进来了，等待服务");}} , 0, 2, TimeUnit.SECONDS);//VIPExecutors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable() {public void run() {Integer number = NumberMachine.getInstance().getVipManager().generateNewNumber();System.out.println("      第"+(System.currentTimeMillis() - beginTime)/1000+"秒产生第"+number+"个VIP客户");System.out.println(number+"号Vip客户进来了，等待服务");}} , 0, 6, TimeUnit.SECONDS);}}

服务窗口ServiceWindow的实现：

public class ServiceWindow {private CustomerType type = CustomerType.COMMON;//默认普通窗口private int windowId = 1;//默认窗口编号为1public void setType(CustomerType type) {this.type = type;}public void setWindowId(int windowId) {this.windowId = windowId;}//开始public void start(){ExecutorService service = Executors.newSingleThreadExecutor();service.execute(new Runnable() {//取号@Overridepublic void run() {while(true){switch(type){case COMMON:commonService();break;case EXPRESS:expressService();break;case VIP:vipService() ;break;default:break;}}}});}private void commonService() {String windowName = "第"+ windowId+"号"+type+"窗口";System.out.println(windowName+"正在获取任务！");Integer number = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fetchServiceNumber();if(null != number){System.out.println("      "+windowName+"正在为第"+number+"位普通客户服务！");long beginTime = System.currentTimeMillis();int maxRand = Constants.MAX_SERVECE_TIME -  Constants.MIN_SERVECE_TIME ;int serveTime = new Random().nextInt(maxRand)+1+Constants.MIN_SERVECE_TIME;try {Thread.sleep(serveTime);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("第"+windowId+"号"+type+"窗口为第"+number+"个"+"普通"+"客户完成服务，耗时"+(endTime - beginTime  ));}else{System.out.println(windowName+"没有取到服务任务！休息 1 s");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}private void expressService() {String windowName = "第"+ windowId+"号"+type+"窗口";System.out.println(windowName+"正在获取任务！");Integer number = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().fetchServiceNumber();if(null != number){System.out.println("      "+windowName+"正在为第"+number+"位快速客户服务！");long beginTime = System.currentTimeMillis();try {Thread.sleep(Constants.MIN_SERVECE_TIME);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("第"+windowId+"号"+type+"窗口为第"+number+"个"+"快速"+"客户完成服务，耗时"+(endTime - beginTime  ));}else{System.out.println("第"+windowId+"号"+type+"窗口暂时没有快速客户可以服务，尝试为普通客户服务！");commonService();}}private void vipService() {String windowName = "第"+ windowId+"号"+type+"窗口";System.out.println("      "+windowName+"正在获取任务！");Integer number = NumberMachine.getInstance().getVipManager().fetchServiceNumber();if(null != number){System.out.println(windowName+"正在为第"+number+"位VIP客户服务！");long beginTime = System.currentTimeMillis();try {Thread.sleep(Constants.MIN_SERVECE_TIME);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("第"+windowId+"号"+type+"窗口为第"+number+"个"+"VIP"+"客户完成服务，耗时"+(endTime - beginTime  ));}else{System.out.println("第"+windowId+"号"+type+"窗口暂时没有ViP客户可以服务，尝试为普通客户服务！");commonService();}}}

3、客户端实现过程：

public class Application {public static void main(String[] args) {try {new CustomerManager().start();//产生普通客户的服务窗口for (int i=1;i<5;i++){ServiceWindow commonServiceWindow = new ServiceWindow();commonServiceWindow.setWindowId(i);commonServiceWindow.start();}//产生快速客户的服务窗口ServiceWindow expressServiceWindow = new ServiceWindow();expressServiceWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);expressServiceWindow.start();//产生VIP客户的服务窗口ServiceWindow vipServiceWindow = new ServiceWindow();vipServiceWindow.setType(CustomerType.VIP);vipServiceWindow.start();while(true);} catch (Exception e) {System.exit(1);}}}

(四)  测试结果：

(五)  总结

本例将实际生活的情境用程序来模拟实现，虽然本例子是一个小小的例子，但是却比较好的体现了程序设计的MVC模式，注意数据和逻辑的解耦，逻辑和表现的解耦。生活中的太多例子可以使用程序来模拟实现，做生活的有心人，注意观察生活，需求来自于生产生活，只要我们善于对生活的积累，在实际生产中遇到问题，解决问题的时候能够达到事半功倍的效果。

 在实际生产环境中，应该是利用事件触发的模型来优化系统和提升效率，与中断机制比较类似，而不是不停在扫描状态是否有所变化：如果有新的客户来到，取号触发取号事件，NumberMachine将事件递交给窗口管理器WindowManager，WindowManager随之在窗口队列中调度一个窗口为客户服务。或者：当某个窗口服务完一个客户，则触发完成服务的事件，由WindowManager递交给NumberManager，NumberManager从排队的队列中按照算法，取出一个客户接受服务!

 

 

 

 

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