项目——银行业务调度系统

 

 

                                            银行业务调度系统

 

一．  项目需求

  1. 银行有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，生成各类型客户的概率比例为：VIP客户：普通客户：快速客户=1:6:3.

  4. 客户办理业务需要的时间有最大值和最小值，在该范围内随机设定每个VIP客户和普通客户办理业务所需时间，

      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的方式来模拟）。

  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时，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时，优先处理对应客户的业务。

  7. 随机生成的客户时间间隔以及业务办理时间最大值和最小值自定义，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．  面向对象的分析和需求

  1. 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。

      1）其实，每一个客户是由银行的一个取号机器产生的号码来表示的。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。

      2）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，要在本系统中一共产生三个号码管理器对象，

           各自管理自己一类用户的排队号码。这三个号码管理器对象由统一的一个号码机器进行管理，这个号码机器在

           整个系统中只有一个，所以，它要被设计成单例。

  2. 各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务，准确的说，应该是窗口依次叫号。

     1）各个窗口怎么知道该叫哪一个号呢？这个需要问相应的号码管理器，即服务窗口每次找号码管理器获取当前要

           被服务的号码。

     2）还是那句老话：谁拥有数据，谁就对外提供操作这些数据的方法。

 

 三.类图

 

 

 

四.代码实现

1.NumberManager类

   NumberManager即号码管理器。

   说明：两个线程generateNewManager和fetchServiceNumber返回相同的数据就会出问题。要进行互斥。即加

              synchronized。

import java.util.ArrayList;import java.util.List;/* * 号码管理器 * 程序阅读提示：为什么方法返回的是Integer，而不是int？ * 如果返回的是int,集合里对象为空时，null转为int类型会发生空指针异常。 * 而返回Integer，null就不用再转为int，直接返回null。不会发生异常。 * 而且能自动拆箱和装箱。 */public class NumberManager {private int lastNumber=0;//记录取号private List<Integer> queueNumber = new ArrayList<Integer>();//动态数组ArrayList，存储排队中的号码。public synchronized Integer generateNewManager() {//客户取号排队queueNumber.add(++lastNumber);return lastNumber;}public synchronized Integer fetchServiceNumber() {//窗口服务号码if (queueNumber.size()>0) {return (Integer)queueNumber.remove(0);}else{return null; //取号的同时，将其从排队办理业务的队伍中删除。}}}

 

2.NumberMachine类

   1）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。

   2）将NumberMachine类设计成单例。

/* * 号码机器 * 在系统中只有一个，要设计成单例 *  * 附单例设计模式： * 1.构造方法私有化 * 2.在该类中创建本类静态私有对象 * 3.对外提供静态方法返回该对象 */public class NumberMachine {private NumberManager commonManager = new NumberManager();private NumberManager expressManager = new NumberManager();private NumberManager vipManager = new NumberManager();private static NumberMachine instance = new NumberMachine();private NumberMachine(){}//构造方法私有化。不能创建对象，只能访问其静态方法public NumberManager getCommonManager() {return commonManager;}public NumberManager getExpressManager() {return expressManager;}public NumberManager getVipManager() {return vipManager;}public static NumberMachine getInstance(){//静态方法return instance;}}

 

3.ServiceWindow类 --业务窗口

  1）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。

  2）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

• 阅读帮助

        a.线程池
           将任务交给线程池，而不是直接交给线程。
            线程池会找出空闲的线程，来执行任务。

        b.这个窗口是处理哪种类型的窗口？
           有三种类型的业务窗口，所以要创建一个枚举.

        c.if else语句和switch语句的区别
          switch的case条件都是编译期整数常量，编译器可以做到表格跳转查询，查找速度快， 

               缺点是：case条件都是编译期整数常量
 
         if/else是一个挨一个的判断，速度较慢，
               优点是：不限比较类型和内容，可以使用double,float,string或是自定义类型，比较双方不必是编译期常量。
  
  面试题：
  long x = 3;
  switch(x){//报错，switch条件只能是整数int和枚举
   case 1;
    break;
  }

 

import java.util.Random;import java.util.concurrent.Executors;/* * 业务窗口 */public class ServiceWindow {private CustomerType type = CustomerType.COMMON;//默认为普通业务private int windowId = 1;//窗口号public void setType(CustomerType type) {this.type = type;}public void setWindowId(int windowId) {this.windowId = windowId;}public void start() {//创建线程Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable() {public void run() {while(true){switch(type){case COMMON:commonService();break;case EXPRESS:expressService();break;case VIP:vipService();break;}}}});}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){//窗口排到号码，开始为客户服务System.out.println(windowName + "正在为第" + number + "个" + type + "客户完成服务");long beginTime = System.currentTimeMillis();int maxRand = Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME;//产生随机服务时间.最小值(1000)+随机数(1~9000)long serviceTime = new Random().nextInt(maxRand) + 1 + Constants.MIN_SERVICE_TIME;try {Thread.sleep(serviceTime);//服务时间} 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 + "没有取到任务！");commonService();    //没有VIP客户。可以办理普通业务}}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){//窗口排到号码，开始为客户服务System.out.println(windowName + "正在为第" + number + "个" + type + "客户完成服务");long beginTime = System.currentTimeMillis();int maxRand = Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME;//产生随机服务时间.最小值(1000)+随机数(1~9000)long serviceTime = new Random().nextInt(maxRand) + 1 + Constants.MIN_SERVICE_TIME;try {Thread.sleep(Constants.MIN_SERVICE_TIME);//快速窗口必须在最小值时间内完成业务办理} 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 + "没有取到任务！");commonService();   //没有快速业务。可以办理普通业务}}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(number!=null){//窗口排到号码，开始为客户服务System.out.println(windowName + "正在为第" + number + "个" + "普通" + "客户完成服务");long beginTime = System.currentTimeMillis();int maxRand = Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME;//产生随机服务时间.最小值(1000)+随机数(1~9000)long serviceTime = new Random().nextInt(maxRand) + 1 + Constants.MIN_SERVICE_TIME;try {Thread.sleep(serviceTime);//服务时间} 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 + "没有取到任务");try {Thread.sleep(1000);//没有取到任务，休息1秒钟} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}

 

4.CustomerType类--业务窗口类型

   1）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。

   2）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。

 

/* * 业务窗口类型： * 普通，快速，VIP *  */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;}}

 

5.Constants类--常量

/* * 常量 * 所需时间最大值和最小值 */public class Constants {public static int MAX_SERVICE_TIME = 10000;public static int MIN_SERVICE_TIME = 1000;/*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;}

 

6.MainClass类--系统运行

   1）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。

   2)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。

 

/* * VIP客户：普通客户：快速客户=1:6:3 */import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class MainClass {public static void main(String[] args) {//普通窗口开始工作for (int i = 1; i < 5; i++) {ServiceWindow commonWindow = new ServiceWindow();commonWindow.setWindowId(i);commonWindow.start();}//快速窗口工作ServiceWindow expressWindow = new ServiceWindow();expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);expressWindow.start();//VIP窗口工作ServiceWindow vipWindow = new ServiceWindow();vipWindow.setType(CustomerType.VIP);vipWindow.start();//模拟普通客户来办理业务,定时器线程池 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,  //马上来客户Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME,TimeUnit.SECONDS);//快速客户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,  //马上来客户Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*6,TimeUnit.SECONDS);}}