黑马程序员------银行业务调度系统

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一、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。

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、分析与设计

1. 总共有3种客户：VIP客户、快速客户和普通客户。在现实生活中，只有通过通过银行的取号机获得客户小票才能算客户，所以可以理解为，客户都是由取号机产生的。

现实中，取号机上有多个按键，客户按照自己的业务属性获得性对应的客户小票，例如，VIP客户获得V开头的小票。不同类型的客户自成系统，互不干扰，也就是，普通客户、快速客户和VIP客户都有自己的顺序。所以，1个取号机产生客户，然后由3个号码管理器给客户编号。

2. 每个窗口服务哪个客户，不是由客户决定的，也不是由窗口决定，而是由号码管理器决定的：服务窗口向号码管理器发出请求，号码管理器按照内在逻辑，将客户分配给不同窗口。
窗口需要给号码管理器提供反馈，让号码管理器知道自己的状态，进而决定是否分配客户。

3. 服务窗口要么等待客户，要么服务客户，只有2种状态。

类图

三、代码

1、号码生成机制

定义一个用于储存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。

定义一个长生新号码的方法和获取马上要位置服务的号码的方法，这两个方法被不同的线程操作了相同的数据，所以要同步。

package cn.itcast.bank;


import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
//号码生成器
public class NumberManager {


private int lastNumber = 1;//产生号码
private List<Integer> queueNumber =new ArrayList<Integer>();//号码集合
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;
}
}

2、号码生成器

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类设计成单例类。

package cn.itcast.bank;


public class NumberMachine {
private NumberManager commonManager = new NumberManager();
private NumberManager expressManager = new NumberManager();
private NumberManager vipManager = new NumberManager();

public NumberManager getCommonManager() {
return commonManager;
}
public NumberManager getExpressManager() {
return expressManager;
}
public NumberManager getVipManager() {
return vipManager;
}

private NumberMachine(){}
private static NumberMachine instance = new NumberMachine();
public static NumberMachine getInstance(){
return instance;
}
}

3、服务窗口

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;


public class ServiceWindow {
private CustomerType type = CustomerType.COMMON;
private int windowId = 1;
public void setType(CustomerType type) {
this.type = type;
}
public void setWindowId(int windowId) {
this.windowId = windowId;
}

public void start(){
Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable(){
/* (non-Javadoc)
* @see java.lang.Runnable#run()
*/
public void run(){
while(true){
switch(type){
case COMMON:
commonService();
break;
case EXPERSS:
experssService();
break;
case VIP:
vipService();
break;
}

}
}
});
}
private void commonService() {
String windowName = "第"+windowId+"号"+type+"窗口";
Integer number = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fetchServiceNumber();
System.out.println(windowName+"正在获取任务");
if(number != null){
System.out.println(windowName+"正在为第"+number+"号普通客户服务");
long startTime = System.currentTimeMillis();
int maxRand = Constants.MAX_SERVICE_TIME-Constants.MIN_SERVICE_TIME;
long serviceTime = new Random().nextInt(maxRand)+1+Constants.MIN_SERVICE_TIME;
try {
Thread.sleep(serviceTime);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println(windowName+"为第"+number+"号普通客户完成服务，共耗时"+(endTime-startTime)/1000+"秒");
}else{
if(type == CustomerType.COMMON){
System.out.println(windowName+"没有取到服务任务,休息1秒钟");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}else{
System.out.println(windowName+"没有取到服务任务");
}
}
}
private void experssService() {
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+"正在为第"+number+"号"+type+"客户服务");
long startTime = System.currentTimeMillis();
try {
Thread.sleep(Constants.MIN_SERVICE_TIME);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println(windowName+"为第"+number+"号"+type+"客户完成服务，共耗时"+(endTime-startTime)/1000+"秒");
}else{
System.out.println(windowName+"没有取到服务任务");
commonService();
}
}
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+"正在为第"+number+"号"+type+"客户服务");
long startTime = System.currentTimeMillis();
int maxRand = Constants.MAX_SERVICE_TIME-Constants.MIN_SERVICE_TIME;
long serviceTime = new Random().nextInt(maxRand)+1+Constants.MIN_SERVICE_TIME;
try {
Thread.sleep(serviceTime);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println(windowName+"为第"+number+"号"+type+"客户完成服务，共耗时"+(endTime-startTime)/1000+"秒");
}else{
System.out.println(windowName+"没有取到服务任务");
commonService();
}
}
}

4、客户形式

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。
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;


public enum CustomerType {
COMMON,EXPERSS,VIP;

public String toString(){
switch(this){
case COMMON:
return "普通";
case EXPERSS:
return "快速";
case VIP:
return name();
}
return null;
}
}

5、常量类

定义三个常量：MAX_SERVICE_TIME、MIN_SERVICE_TIME、COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME

package cn.itcast.bank;


public enum CustomerType {
COMMON,EXPERSS,VIP;

public String toString(){
switch(this){
case COMMON:
return "普通";
case EXPERSS:
return "快速";
case VIP:
return name();
}
return null;
}
}

6、Main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;


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 vipWindow = new ServiceWindow();
vipWindow.setWindowId(6);
vipWindow.setType(CustomerType.VIP);
vipWindow.start();
 
ServiceWindow experssWindow = new ServiceWindow();
experssWindow.setWindowId(5);
experssWindow.setType(CustomerType.EXPERSS);
experssWindow.start();
 
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public void run(){
Integer number = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewManager();
System.out.println(number +"号普通客户等待服务");
}
}, 
0, 
Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME, 
TimeUnit.SECONDS);
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public void run(){
Integer number = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().generateNewManager();
System.out.println(number +"号快速客户等待服务");
}
}, 
0, 
Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*2, 
TimeUnit.SECONDS);
Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public void run(){
Integer number = NumberMachine.getInstance().getVipManager().generateNewManager();
System.out.println(number +"号vip客户等待服务");
}
}, 
0, 
Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*6, 
TimeUnit.SECONDS);
}
}

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