(24)银行业务调度系统笔记

银行业务系统调度分析笔记总结

一，面试题目需求：

模拟实现银行业务调度系统逻辑，具体需求如下：

Ø 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。

Ø 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）。

Ø 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。

Ø 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）。

Ø 各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务。 

Ø 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。

Ø 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。

Ø 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，首先根据题意进行面向对象进行分析与设计

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 。

1.1，根据在现实生活中的情形，我们可以分析到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，我们可以创建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。

1.2，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，我们应该想到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。

2，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。

2.1，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。

三，分析类图：

四：各个类的实现

（一）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。

代码示例：

package com.itheima.bank;import java.util.ArrayList;import java.util.List;//定义号码管理器，作用是产生服务号码和返回不同的等待号码public class NumberManager {//定义一个上一次返回号码的变量private Integer lastNumber = 1;//定义一个集合，用于存储正在排队的客户的号码private List<Integer> queueNumber = new ArrayList<Integer>();//定义一个产生新号码的方法，注意产生号码和返回号码因为不同线程会访问相同数据，所以加同步synchronizedpublic synchronized Integer generateNewManager(){queueNumber.add(lastNumber);//将号码存储进集合return lastNumber++;//每调用一次方法，号码自增}//定义一个返回号码的方法,注意产生号码和返回号码因为不同线程会访问相同数据，所以加同步synchronizedpublic synchronized Integer fechServiceNumber(){Integer number = null;if(queueNumber.size()>0){number = queueNumber.remove(0);}return number;//返回并删除集合中第一个号码对象}}

（二）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。

package com.itheima.bank;//定义取号机，用于管理三种号码管理器。//因为只有一个取号机，所以可以设计成单例public class NumberMachine {//单例设计private NumberMachine(){}//构造方法私有化public static NumberMachine getInstance(){//定义获取该类对象方法return instance;}private static NumberMachine instance = new NumberMachine();//创建该类对象//定义三个客户管理器对象即：普通管理器，快速管理器，VIP管理器private NumberManager commonManager = new NumberManager();private NumberManager expressManager = new NumberManager();private NumberManager vipManager = new NumberManager();//定义获取三种客户号码管理器对象的方法public NumberManager getCommonManager() {return commonManager;}public NumberManager getExpressManager() {return expressManager;}public NumberManager getVipManager() {return vipManager;}}

（三）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。

package com.itheima.bank;//定义枚举类表示三种类型的客户public enum CustomerType {COMMON,EXPRESS,VIP;//重写toString方法，返回类型的中文名称。public String toString(){switch(this){case COMMON:return "普通";case EXPRESS:return "快速";case VIP:return name();//name()方法就是返回枚举的名字}return null;}}

（四）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。

package com.itheima.bank;import java.util.Random;import java.util.concurrent.Executors;//定义服务窗口,有叫号的方法public class ServiceWindow {//定义客户类型变量private CustomerType type = CustomerType.COMMON;//定义服务窗口变量private int windowID = 1;public void setWindowID(int windowID) {this.windowID = windowID;}//定义设置客户类型方法public void setType(CustomerType type){this.type = type;}//定义start方法用于服务窗口的启动//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(){Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable(){public void run() {// TODO Auto-generated method stub//判断客户类型并执行方法即:叫号和服务switch(type){case COMMON:while(ture){commonService();}case EXPRESS:while(true){expressService();}case VIP:while(true){ vipService();}}}});}//定义普通服务方法private void commonService() {String windowName = "第"+windowID+"号"+type+"窗口";System.out.println(windowName+"正在获取任务");//获取取号机对象并通过对象获取普通号码管理对象最后通过对象调用取号方法，返回普通客户的服务号码Integer number = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fechServiceNumber();//判断是否有客户需要服务if(number!=null){long biginTime = System.currentTimeMillis();//服务开始时间//获取随机服务时间最大差int maxTime = Constants.MAX_SERVICE_TIME-Constants.MIN_SERVICE_TIME;//获取服务随机时间long randTime = new Random().nextInt(maxTime)+1+Constants.MIN_SERVICE_TIME;//让线程sleep表示窗口正在服务try {Thread.sleep(randTime);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//计算为客户服务了多少时间long costTime = System.currentTimeMillis()-biginTime;System.out.println(windowName+"为第"+number+"个客户完成服务，耗时"+costTime/1000+"秒");//如果没有客户该窗口休息一秒}else{System.out.println(windowName+"没有获取到任务，休息1秒");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}//定义快速服务方法private void expressService() {String windowName = "第"+windowID+"号"+type+"窗口";System.out.println(windowName+"正在获取任务");//获取取号机对象并通过对象获取快速号码管理对象最后通过对象调用取号方法，返回快速客户的服务号码Integer number = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().fechServiceNumber();//判断是否有客户需要服务if(number!=null){long biginTime = System.currentTimeMillis();//服务开始时间//获取随机服务时间最大差int maxTime = Constants.MAX_SERVICE_TIME-Constants.MIN_SERVICE_TIME;//获取服务随机时间long randTime = new Random().nextInt(maxTime)+1+Constants.MIN_SERVICE_TIME;//让线程sleep表示窗口正在服务try {Thread.sleep(Constants.MIN_SERVICE_TIME);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//计算为客户服务了多少时间long costTime = System.currentTimeMillis()-biginTime;System.out.println(windowName+"为第"+number+"个快速客户完成服务，耗时"+costTime/1000+"秒");//如果没有快速客户需要服务就转为普通客户服务}else{System.out.println(windowName+"没有获取到快速任务，转为普通客户服务");//调用为普通客户服务的方法commonService();}}//定义VIP服务方法private void vipService() {String windowName = "第"+windowID+"号"+type+"窗口";System.out.println(windowName+"正在获取任务");//获取取号机对象并通过对象获取vip号码管理对象最后通过对象调用取号方法，返回vip客户的服务号码Integer number = NumberMachine.getInstance().getVipManager().fechServiceNumber();//判断是否有客户需要服务if(number!=null){System.out.println(windowName+"为第"+number+"个vip客户服务");long biginTime = System.currentTimeMillis();//服务开始时间//获取随机服务时间最大差int maxTime = Constants.MAX_SERVICE_TIME-Constants.MIN_SERVICE_TIME;//获取服务随机时间long randTime = new Random().nextInt(maxTime)+1+Constants.MIN_SERVICE_TIME;//让线程sleep表示窗口正在服务try {Thread.sleep(randTime);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//计算为客户服务了多少时间long costTime = System.currentTimeMillis()-biginTime;System.out.println(windowName+"为第"+number+"个VIP客户完成服务，耗时"+costTime/1000+"秒");//如果没有vip客户需要服务就转为普通客户服务}else{System.out.println(windowName+"没有获取到vip任务，转为普通客户服务");commonService();}}}

（五）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 com.itheima.bank;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class MainClass {/** * @param args */public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stub//创建1-4号窗口为普通窗口并开启服务for(int i = 1;i<5;i++){ServiceWindow commonWindow = new ServiceWindow();commonWindow.setWindowID(i);commonWindow.start();}//创建第5号快速服务窗口并开启服务ServiceWindow expressWindow = new ServiceWindow();expressWindow.setWindowID(5);expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);expressWindow.start();//创建第6号vip窗口并开启服务ServiceWindow vipWindow = new ServiceWindow();vipWindow.setWindowID(6);vipWindow.setType(CustomerType.VIP);vipWindow.start();//模拟普通客户定时取号Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable(){public void run() {// TODO Auto-generated method stubInteger number = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewManager();System.out.println(number+"普通客户进入银行，等待服务！");}},0,Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME,//周期是1秒TimeUnit.SECONDS);//模拟快速客户定时取号Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable(){public void run() {// TODO Auto-generated method stubInteger number = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().generateNewManager();System.out.println(number+"快速客户进入银行，等待服务！");}},0,Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*2,//周期是3秒TimeUnit.SECONDS);//模拟vip客户定时取号Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable(){public void run() {// TODO Auto-generated method stubInteger number = NumberMachine.getInstance().getVipManager().generateNewManager();System.out.println(number+"vip客户进入银行，等待服务！");}},0,Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*6,//周期是6秒TimeUnit.SECONDS);}}

（六）Constants类

定义三个常量：MAX_SERVICE_TIME、MIN_SERVICE_TIME、COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME

package com.itheima.bank;//定义一个常量类，类似于配置于配置文件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;}

----------------------