黑马程序员--银行调度系统

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一、项目需求

银行业务调度系统

模拟实现银行业务调度系统逻辑，具体需求如下：

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。 

二、逻辑模型设计

银行的调度如下图所示，

客户到银行后，先在取号机上取号，客户种类有普通客户，vip客户，快速客户。对于不同的客户类别，具有不同的队伍。业务窗口也有类别，分别有普通客户窗口，vip客户窗口，快速客户窗口三类，分别优先服务于相对应的客户，若vip或快速客户窗口有空余，则需为普通客户服务。当窗口开始服务时，根据队伍依次喊号。

根据上述业务逻辑进行面向对象设计，号码管理器，负责记录客户序号，以及存储正在排队的客户。取号器，一个系统只有一个取号器，因此设为单例，他负责对获取对各个窗口对应的号码管理器。业务窗口，负责叫号，以及对客户服务。类图如下所示

三、详细设计

NumberManager类
1、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。
2、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。
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。

CustomerType枚举类
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。
ServiceWindow类
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。

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

四、具体实现

NumberManger类：

package cn.itheima.blog10.bank;import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class NumberManger {private int lastNum = 1;private List<Integer> queueNums = new ArrayList<Integer>();//获取队伍序号，并添加到队列中public synchronized Integer generateNewNum(){queueNums.add(++lastNum);return lastNum;}//获取队头的客户号码public synchronized Integer fetchNum(){if(queueNums.isEmpty()){return null;}return queueNums.remove(0);}}

NumberMachine类

package cn.itheima.blog10.bank;public class NumberMachine {//单例private NumberMachine(){}public static NumberMachine instance = new NumberMachine();public static NumberMachine getInstance(){return instance;}//返回三种不同客户的号码管理器private NumberManger commonManager = new NumberManger();private NumberManger expressManager = new NumberManger();private NumberManger vipManager = new NumberManger();//普通用户public NumberManger getCommonManager(){return commonManager;}//快速用户public NumberManger getExpressManager(){return expressManager;}//vip用户public NumberManger getVipManager(){return vipManager;}}

CustomerType类

package cn.itheima.blog10.bank;//三种客户类型public enum CustomerType {COMMON, EXPRESS, VIP;//复写toString方法，方便打印观看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

package cn.itheima.blog10.bank;import java.util.Random;import java.util.concurrent.Executors;public class ServiceWindow {//默认为普通客户private CustomerType type = CustomerType.COMMON;//窗口号private int count = 1;public void setType(CustomerType type) {this.type = type;}public void setCount(int count) {this.count = count;}//窗口开启服务，对于不同的客户，有不同的窗口对其服务public void start() {Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {while (true) {switch (type) {case COMMON:commonService();break;case EXPRESS:expressService();break;case VIP:vipService();break;}}}});}private void commonService() {String windowName = "第" + count + "号" + type + "窗口";System.out.println(windowName + "开始获取普通任务");//普通窗口队伍中最前面的一位客户Integer serviceNum = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fetchNum();if (serviceNum != null) {System.out.println(windowName + "开始为第" + serviceNum + "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 {//窗口为客户服务Thread.sleep(serviceTime);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//服务完毕打印信息System.out.println(windowName + "已经完成为第" + serviceNum+ "号普通客户服务，耗时" + (serviceTime / 1000) + "秒");} else {//若无客户，则休息1sSystem.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() {String windowName = "第" + count + "号" + type + "窗口";System.out.println(windowName + "开始获取快速任务");//快速窗口队伍中最前面的一位客户Integer serviceNum = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().fetchNum();if (serviceNum != null) {System.out.println(windowName + "开始为第" + serviceNum + "号快速客户服务");//快速客户服务的时间只需1sint serviceTime = Constants.MIN_SERVICE_TIME;try {//快速窗口为快速客户服务Thread.sleep(serviceTime);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//完成服务System.out.println(windowName + "已经完成为第" + serviceNum+ "号快速客户服务，耗时" + (serviceTime / 1000) + "秒");} else {//若无任务，则为普通客户服务System.out.println(windowName + "没有取到快速任务！");commonService();}}private void vipService() {String windowName = "第" + count + "号" + type + "窗口";System.out.println(windowName + "开始获取vip任务");//vip窗口队伍中最前面的一位客户Integer serviceNum = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fetchNum();if (serviceNum != null) {System.out.println(windowName + "开始为第" + serviceNum + "号vip客户服务");//窗口为客户服务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();}//服务完成System.out.println(windowName + "已经完成为第" + serviceNum+ "号vip客户服务，耗时" + (serviceTime / 1000) + "秒");} else {//若无任务，则为普通客户服务System.out.println(windowName + "没有取到vip任务！");commonService();}}}

 

MainClass类

package cn.itheima.blog10.bank;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class MainClass {public static void main(String[] args) {//新建四个普通窗口，每秒产生一个客户for(int i=1;i<5;i++){ServiceWindow window =  new ServiceWindow();window.setCount(i);window.start();}Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable(){public void run(){Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewNum();System.out.println("第" + serviceNumber + "号普通客户正在等待服务！");}},0,Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME, TimeUnit.SECONDS);//新建一个快速服务窗口，每2s产生一个快速客户ServiceWindow expressWindow =  new ServiceWindow();expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);expressWindow.start();Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable(){public void run(){Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().generateNewNum();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);//新建一个vip服务窗口，每6s产生一个快速客户ServiceWindow vipWindow =  new ServiceWindow();vipWindow.setType(CustomerType.VIP);vipWindow.start();Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable(){public void run(){Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getVipManager().generateNewNum();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

package cn.itheima.blog10.bank;public class Constants {public static final int MAX_SERVICE_TIME = 10000;public static final int MIN_SERVICE_TIME = 1000;public static final int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME = 1;}