黑马程序员 银行业务调度系统的分析与理解

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银行业务调度系统

需求说明

• 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。

面向对象分析与设计

         根据题目要求，是模拟银行的业务调度，那么显然应该有客户和服务窗口ServiceWindow，其实，确切的说客户类型其实就是叫号的类型，客户类型有限，采用枚举则更为合理，在现实当中，我们取钱时，一个大概的过程是，首先取号，等待被叫，根据叫号去对应的窗口。对于不同的客户类型，应该有模拟产生用户的类NumberMachine，该类负责产生各个类型的客户，且该类的实现对象是唯一的，设置成单例比较好，而对于某个窗口，每次服务完之后，都进行判断是否有等待的队列。所以可以设置一个管理叫号的类NumberManager，该类既为用户产生叫号，服务窗口也可以访问该类已获得等待服务的队列，所以该类里应该含有两个线程，他们共享叫号队列。

• 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。

• 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，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，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，即服务窗口每次找号码管理器获取当前要被服务的号码。

类图

 

编码

 NumberMachine类

 

public class NumberMachine {private NumberManager commonManager=new NumberManager();private NumberManager expressManager=new NumberManager();private NumberManager vipManager=new NumberManager();   //javaBean get(), set()方法public NumberManager getCommonManager(){return commonManager;}public NumberManager getExpressManager(){return expressManager;}public NumberManager getVipManager(){return vipManager;}// 有一道面试题： 写出一个单例来  下面就是一个单例private  NumberMachine(){}public static NumberMachine getInstance(){return instance;}private static NumberMachine instance=new NumberMachine();    //以上为一个单例}

 

NumberManager类

 

import java.util.ArrayList;import java.util.List;/** * @author MI_Viewer * */public class NumberManager {private int lastNumber=1;private  List<Integer> queueNumber=new ArrayList<Integer>();//synchronized  到多个线程操作它的时候就进入了互斥public synchronized Integer generateNewManager(){queueNumber.add(lastNumber);return lastNumber++;}public synchronized Integer fetchServiceNumber(){Integer number=null;if(queueNumber.size()>0){        number= queueNumber.remove(0);}   return number;}}

 

 

Servicewindow类

 

import java.util.Random;import java.util.concurrent.Executors;public class ServiceWindow {private  CustomerType type= CustomerType.COMMON;private int windowId=1;//两个Type与windowId的set()方法，跟变量放在一起，便于阅读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; } }   } }); } //抽取出来的普通服务private void commonService() {String windowName="第"+windowId+"号"+type+"窗口";//下面是阻塞方法 ，多线程 时有阻塞效果Integer number=NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fetchServiceNumber();System.out.println(windowName+"正在获取任务" );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;   //取服务的try catch   try {Thread.sleep(serveTime);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}   long costTime=System.currentTimeMillis()-beginTime;   System.out.println(windowName+"为第"+number+"个"+"普通"+"客户完成服务，耗时 "+costTime/1000+"秒");         }else{      System.out.println(windowName+"没有取到服务任务,先休息1秒钟嘛！" );      try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}                }}  //抽取出来的快速服务private void expressService() {String windowName="第"+windowId+"号"+type+"窗口"; Integer number=NumberMachine.getInstance().getExpressManager().fetchServiceNumber();System.out.println(windowName+"正在获取任务" );if(number!=null){      System.out.println(windowName+"为第"+number+"个"+type+"客户服务");         long beginTime=System.currentTimeMillis();   //取服务的try catch   try {Thread.sleep(Constants.MIN_SERVICE_TIME);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}   long costTime=System.currentTimeMillis()-beginTime;   System.out.println(windowName+"为第"+number+"个"+type+"客户完成服务，耗时 "+costTime/1000+"秒");         }else{      System.out.println(windowName+"没有取到服务任务！" );   //没有取到快速客户服务，尝试取普通客户服务   commonService();                     }}  //抽取出来的vip服务private void vipService() {String windowName="第"+windowId+"号"+type+"窗口"; Integer number=NumberMachine.getInstance().getVipManager().fetchServiceNumber();System.out.println(windowName+"正在获取任务" );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;   //取服务的try catch   try {Thread.sleep(serveTime);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}   long costTime=System.currentTimeMillis()-beginTime;   System.out.println(windowName+"为第"+number+"个"+type+"客户完成服务，耗时 "+costTime/1000+"秒");         }else{      System.out.println(windowName+"没有取到服务任务！" );   //没有取到VIP服务，尝试为普通客户服务   commonService();                   }}  }

Constants类

 

/** * @author MI_Viewer * */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;}

 

 

CustomerType类

 

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;}}

MainClass类

 

import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class MainClass { public static void main(String[]args){ for(int i=1;i<5;i++){ ServiceWindow commonwindow=new ServiceWindow(); commonwindow.setWindowId(i); commonwindow.start();   } ServiceWindow expresswindow=new ServiceWindow(); expresswindow.setType(CustomerType.EXPRESS); expresswindow.start();  ServiceWindow vipwindow=new ServiceWindow(); vipwindow.setType(CustomerType.VIP); vipwindow.start();  //普通客户号生成时间 Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate( new Runnable(){ public void run(){  Integer number=NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewManager(); System.out.println("第"+number+"号普通客户等待服务！"); } },  0, //生成概率 普通：快速：VIP  6:3:1 Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME,  TimeUnit.SECONDS ); //快速客户号生成时间  Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate( new Runnable(){ public void run(){ Integer number=NumberMachine.getInstance().getExpressManager().generateNewManager(); System.out.println("第"+number+"号快速客户等待服务！"); } },  0, Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*2,  TimeUnit.SECONDS );   //VIP客户号生成时间 Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate( new Runnable(){ public void run(){ Integer number=NumberMachine.getInstance().getVipManager().generateNewManager(); System.out.println("第"+number+"号VIP客户等待服务！"); } },  0, Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*6,  TimeUnit.SECONDS );   }}

 

 

总结:commonService、expressService、vipService三个方法还可以进行优化，MainClass里的三种客户号生成可以进行绑定，不过容易形成死锁就先放着了。

 

 

 

 

 

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