银行业务调度系统

银行业务调度系统

 

一、模拟实现银行业务调度系统逻辑，具体需求如下：

 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。

 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、面向对象设计与分析

 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。

  A.首先，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，我想到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。

  B.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。

        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、类图

 

四、代码编写

4.1NumberManager类

  思路:

     A.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。

     B.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。

 

import java.util.ArrayList; 

import java.util.List; 

publicclassNumberManager { 

   privateintlastNumber = 0;//定义上一个客户号码

   privateListqueueNumbers =newArrayList(); //定义一个队列集合

     

   publicsynchronized Integer generateNewNumber(){//为客户服务,客户来了取走一个队号 

       queueNumbers.add(++lastNumber); 

       returnlastNumber; 

   } 

     

   publicsynchronized Integer fetchNumber(){//服务于窗口,服务完一个叫下一个 

       if(queueNumbers.size()>0){ 

           return (Integer)queueNumbers.remove(0); 

       }else{ 

           returnnull; 

       } 

   } 

} 

 

4.2NumberMachine类

    思路:

             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

   publicclassNumberMachine { 

     //NumberMachine的单例设计

   private NumberMachine(){} //创建私有构造方法

   //创建私有静态对象

   privatestatic NumberMachineinstance =new NumberMachine();

  //创建公有静态方法

   publicstatic NumberMachine getInstance(){ 

       returninstance; 

   } 

    //创建普通号码管理器对象

   privateNumberManagercommonManager =newNumberManager(); 

   //创建快速号码管理器对象

   privateNumberManagerexpressManager =newNumberManager(); 

   //创建vip号码管理器对象

       privateNumberManagervipManager =newNumberManager(); 

       //返回三个NumberManager对象

   publicNumberManager getCommonManager() { 

       returncommonManager; 

   } 

   publicNumberManager getExpressManager() { 

       returnexpressManager; 

   } 

   publicNumberManager getVipManager() { 

       returnvipManager; 

   } 

     

} 

 

4.3.CustomerType枚举类

 思路:

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。

publicenumCustomerType { 

   COMMON,EXPRESS,VIP; 

   public String toString(){ 

       String name =null; 

       switch(this){ 

       caseCOMMON: 

           name ="普通"; 

           break; 

       caseEXPRESS: 

           name ="快速"; 

           break; 

       caseVIP: 

           name = name(); 

           break; 

       } 

       return name; 

   } 

} 

 

4.4.Constants类

   package day1;

  publicclass Constants {

   //定义最大服务时间

      publicstaticintMAX_SERVICE_TIME = 10000;//10秒！

       //定义最小服务时间

      publicstaticintMIN_SERVICE_TIME = 1000;//1秒！

   

   /*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，*/  

   publicstaticintCOMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME = 1;  

}

 

4.5 ServiceWindow类

  思路：

        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。

import java.util.Random; 

import java.util.concurrent.Executors; 

import java.util.logging.Logger; 

 

/** 

 * 没有把VIP窗口和快速窗口做成子类，是因为实际业务中的普通窗口可以随时被设置为VIP窗口和快速窗口。 

 * */ 

publicclassServiceWindow { 

privatestatic Loggerlogger = Logger.getLogger("cn.itcast.bankqueue"); 

//定义客户类型

privateCustomerTypetype =CustomerType.COMMON;

/定义号码

privateintnumber = 1; 

//获取客户类型

   publicCustomerType getType() { 

       returntype; 

} 

//设置客户类型

   publicvoid setType(CustomerType type) { 

       this.type = type; 

   } 

     

   publicvoid setNumber(int number){ 

       this.number = number; 

   } 

     

publicvoid start(){ 

   //创建单线程

       Executors.newSingleThreadExecutor().execute( 

               new Runnable(){ 

                   publicvoid run(){ 

                       //不同的服务类型，采取不同的服务方法                       

                      while(true){ 

                           switch(type){ 

                               caseCOMMON: 

                                   commonService(); 

                                   break; 

                               caseEXPRESS: 

                                   expressService(); 

                                   break; 

                               caseVIP: 

                                   vipService(); 

                                   break; 

                           } 

                       } 

                   } 

               } 

       ); 

   } 

     //普通用户服务

   privatevoid commonService(){ 

       String windowName ="第" +number +"号" +type +"窗口";        

       System.out.println(windowName +"开始获取普通任务!"); 

       //获取服务号

       Integer serviceNumber =NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fetchNumber();        

       if(serviceNumber !=null ){ 

           System.out.println(windowName +"开始为第" + serviceNumber +"号普通客户服务");         

           int maxRandom =Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME; 

            //获取服务时间

           int serviceTime =new Random().nextInt(maxRandom)+1 +Constants.MIN_SERVICE_TIME; 

     

           try { 

               Thread.sleep(serviceTime); 

           }catch (InterruptedException e) { 

               e.printStackTrace(); 

           }    

           System.out.println(windowName +"完成为第" + serviceNumber +"号普通客户服务，总共耗时" + serviceTime/1000 +"秒");       

       }else{ 

           System.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(); 

           }                

       } 

   } 

     //快速用户服务

privatevoid expressService(){ 

   //获取服务号

       Integer serviceNumber =NumberMachine.getInstance().getExpressManager().fetchNumber(); 

       String windowName ="第" +number +"号" +type +"窗口";    

       System.out.println(windowName +"开始获取快速任务!");        

       if(serviceNumber !=null){ 

           System.out.println(windowName +"开始为第" + serviceNumber +"号快速客户服务"); 

           //获取服务时间（因为是快速服务，所以为最短服务时间）           

           int serviceTime =Constants.MIN_SERVICE_TIME; 

           try { 

               Thread.sleep(serviceTime); 

           }catch (InterruptedException e) { 

               e.printStackTrace(); 

           }        

           System.out.println(windowName +"完成为第" + serviceNumber +"号快速客户服务，总共耗时" + serviceTime/1000 +"秒");       

       }else{ 

           System.out.println(windowName +"没有取到快速任务！");  

           //如果没有取到快速窗口号，到普通窗口             

           commonService(); 

       } 

   } 

     //ViP用户服务

   privatevoid vipService(){ 

 

       Integer serviceNumber =NumberMachine.getInstance().getVipManager().fetchNumber(); 

       String windowName ="第" +number +"号" +type +"窗口";    

       System.out.println(windowName +"开始获取VIP任务!");           

       if(serviceNumber !=null){ 

           System.out.println(windowName +"开始为第" + serviceNumber +"号VIP客户服务");            

           int maxRandom =Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME; 

           //获取服务时间

           int serviceTime =new Random().nextInt(maxRandom)+1 +Constants.MIN_SERVICE_TIME; 

           try { 

               Thread.sleep(serviceTime); 

           }catch (InterruptedException e) { 

               e.printStackTrace(); 

           }        

           System.out.println(windowName +"完成为第" + serviceNumber +"号VIP客户服务，总共耗时" + serviceTime/1000 +"秒");      

       }else{ 

           System.out.println(windowName +"没有取到VIP任务！");

               //如果没有取到vip窗口号，到普通窗口            

           commonService(); 

       }    

   } 

} 

 

4.6.Main类       

import java.util.concurrent.Executors; 

import java.util.concurrent.TimeUnit; 

import java.util.logging.Logger; 

 

publicclassMainClass { 

     

   Privatestatic Loggerlogger = Logger.getLogger("cn.itcast.bankqueue"); 

     

 

   publicstaticvoid main(String[] args) { 

       //产生4个普通窗口 

       for(int i=1;i<5;i++){ 

           ServiceWindow window = newServiceWindow(); 

           window.setNumber(i); //设置号码

           window.start(); //普通窗口线程开始

       } 

     

       //产生1个快速窗口 

       ServiceWindow expressWindow = newServiceWindow(); 

       expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);//设置客户类型

       expressWindow.start();//快速窗口线程启动

         

       //产生1个VIP窗口      

       ServiceWindow vipWindow = newServiceWindow(); 

       vipWindow.setType(CustomerType.VIP);//设置客户类型 

       vipWindow.start(); //快速窗口线程启动

 

      //普通客户拿号 

       Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate( 

               new Runnable(){ 

                   publicvoid run(){ 

                       Integer serviceNumber =NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewNumber();

                       System.out.println("第" + serviceNumber + "号普通客户正在等待服务！");                        

                   } 

               }, 

               0, //开始时间

               Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME,//间隔时间

               TimeUnit.SECONDS); //采用的时间机制

         

       //快速客户拿号 

       Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate( 

               new Runnable(){ 

                   publicvoid run(){ 

                       Integer serviceNumber =NumberMachine.getInstance().getExpressManager().generateNewNumber(); 

                       System.out.println("第" + serviceNumber + "号快速客户正在等待服务！"); 

                   } 

               }, 

               0,//开始时间

               Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 2,//间隔时间

 

               TimeUnit.SECONDS);//采用的时间机制

                                

         

       //VIP客户拿号 

       Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate( 

               new Runnable(){ 

                   publicvoid run(){ 

                       Integer serviceNumber =NumberMachine.getInstance().getVipManager().generateNewNumber(); 

                       System.out.println("第" + serviceNumber + "号VIP客户正在等待服务！"); 

                   } 

               }, 

               0, //开始时间

               Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 6,//间隔时间

 

               TimeUnit.SECONDS);//采用的时间机制

 

   } 

}