黑马程序员——java编程那些事儿____银行业务调度系统

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学习了张老师的银行调度，总结一下

一银行业务调度系统的项目需求

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（提示：办理业务的过程可通过线程Sleep的方式模拟）。

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。

7 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。

8 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。

二 面向对象的分析与设计

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，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，要有一

个号码管理器对象（NumberManager），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，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（NumberMachine）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（ServiceWindow）每次找号码管理器获取当前要被服务的号码。

三 分析得出的各种类

（1）类图

    

（2）各类详解

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。

package cn.itcast.bank;import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class NumberManager {//定义一个用于存储上一个客户号码的成员变量private int lastNumber = 0;//用于存储所有等待服务的客户号码的队列集合private List<Integer> queueNumbers = new ArrayList<Integer>();    /*     两个不同的线程访问了相同的数据就会出问题，所以要加同步,要让它们互斥    *///定义一个产生新号码的方法public synchronized Integer generateNewNumber(){queueNumbers.add(lastNumber);return lastNumber++;}//获取马上要为之服务的号码的方法public synchronized Integer fetchServiceNumber(){if(queueNumbers.size()>0){return (Integer)queueNumbers.remove(0);//返回客户取走的号码}else{return null;}}}

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 {//首先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，private NumberManager commonManager = new NumberManager();private NumberManager expressManager = new NumberManager();private NumberManager vipManager = new NumberManager();//然后定义三个对应的方法来返回这三个NumberManager对象。public NumberManager getCommonManager() {return commonManager;}public NumberManager getExpressManager() {return expressManager;}public NumberManager getVipManager() {return vipManager;}//再将NumberMachine类设计成单例（饿汉式）private NumberMachine(){}private static NumberMachine instance = new NumberMachine();public static NumberMachine getInstance(){return instance;}}

CustomerType枚举类

系统中有三种类型的客户，所以要定义一个枚举类，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;/*CustomerType枚举类系统中有三种类型的客户，所以定义一个枚举类，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*/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;}}

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。

package cn.itcast.bank;import java.util.Random;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.logging.Logger;/** * 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 static Logger logger = Logger.getLogger("cn.itcast.bank");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;}//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。 public void start(){//产生线程池,还用了匿名内部类Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable(){//覆盖run方法取号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是枚举类型也可以switch(type){case COMMON:commonService();break;case EXPRESS:expressService();break;case VIP:vipService();break;}}}});}//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().fetchServiceNumber();//很关键的一句if(serviceNumber != null ){System.out.println(windowName + "开始为第" + serviceNumber + "号普通客户服务");long beginTime = System.currentTimeMillis();int maxRandom = Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME;long serviceTime = new Random().nextInt(maxRandom)+1 + Constants.MIN_SERVICE_TIME;try {Thread.sleep(serviceTime);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}long costTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;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().fetchServiceNumber();//很关键的一句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");long beginTime = System.currentTimeMillis();long serviceTime =Constants.MIN_SERVICE_TIME;try {Thread.sleep(serviceTime);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}long costTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;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，正在空闲一秒");commonService();}}private void vipService(){Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getVipManager().fetchServiceNumber();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");long beginTime = System.currentTimeMillis();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();}long costTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;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();}}}

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;import java.util.logging.Logger;//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.bank");public static void main(String[] args) {//产生4个普通窗口for(int i=1;i<5;i++){ServiceWindow commonWindow =  new ServiceWindow();commonWindow.setNumber(i);commonWindow.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//定义一个定时线程池Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable(){public void run(){Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewNumber(); 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);}}

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

package cn.itcast.bank;//定义三个常量：MAX_SERVICE_TIME、MIN_SERVICE_TIME、COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIMEpublic class Constants {public static int MAX_SERVICE_TIME = 10000; //10秒！public static int MIN_SERVICE_TIME = 1000; //1秒！/*每个普通窗口服务一个客户的平均时间为5秒，一共有4个这样的窗口，也就是说银行的所有普通窗口合起来 * 平均1.25秒内可以服务完一个普通客户，再加上快速窗口和VIP窗口也可以服务普通客户，所以， * 1秒钟产生一个普通客户比较合理，*/public static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME = 1; }

四 总结（关于面向对象）

面向对象设计把握一个重要的经验：谁拥有数据，谁就对外提供操作这些数据的方法，然后被调用。

再牢牢掌握几个典型的案例就可以了：人在黑板上画圆，列车司机紧急刹车，售货员统计收获小票的金额，你把门关上了等。

“两块石头磨成一把石刀，石刀可以砍树，砍成木材，木材做成椅子”，

“球从一根绳子的一段移动到了另一端”，

球在绳子上，绳子就拥有数据小球，所以绳子就对外提供操作小球的方法即nextPoint()，然后被调用

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