黑马程序员-java面试题-银行业务调度系统

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一、银行业务调度系统的项目需求

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，普通客户及快速客户。

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、客户办理业务所需时间有最大值和最小值，在这范围内随机设定每个VIP客户及普通客户的办理业务所需时间，快速客户的办理业务所需时间为最小值。

5、各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务。

6、当VIP窗口或快速窗口没有客户等待办理业务时，这两个窗口可以办理普通客户的业务，而一旦有对应的客户等待办理业务时，则优先处理对应客户的业务。

7、随机生成客户的时间间隔以及业务办理所需时间的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、面向对象的分析与设计

1、设计一个号码管理器类，可以产生及获取号码

①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。

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。

2、设计一个号码机器类，用于统一管理三个号码管理器对象

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。

3、设计一个窗口类，来办理客户业务

①窗口类内有一个表示客户类型的成员变量，用于区分窗口类型。

②各个窗口通过号码管理器获取当前要被服务的号码。

4、类图

三、代码实现

/* * 号码管理器类，管理用户的排队号码 */package com.cn.itcast;import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class NumberManager {/*定义一个用于存储上一个客户号码的成员变量和一个用于存储所有等待服务的客户号码的队列集合*/private int lastNumber=0;private List<Integer> customers=new ArrayList<Integer>();/*定义一个产生新号码的方法与一个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，因此要进行同步。*/public synchronized Integer generateNumber(){customers.add(++lastNumber);return lastNumber;}public synchronized Integer fetchNumber(){if(customers.size()>0)return customers.remove(0);elsereturn null;}}

/* * 号码机器类，用于管理三个号码管理器 */package com.cn.itcast;public class NumberMachine {//NumberMachine只需一个，因此设计成单例模式private static NumberMachine numberMachine=new NumberMachine();/*定义三个成员变量分别指向三个NumberManager对象，它们分别表示普通、快速、VIP客户的号码管理器*/private NumberManager conmmonManager=new NumberManager();private NumberManager expressManager=new NumberManager();private NumberManager vipManager=new NumberManager();private NumberMachine(){};private static NumberMachine getInstance(){return numberMachine;}//定义三个对应的方法来分别返回这三个NumberManager对象public static NumberManager getCommonManager() {return getInstance().conmmonManager;}public static NumberManager getExpressManager() {return getInstance().expressManager;}public static NumberManager getVipManager() {return getInstance().vipManager;}}

/* * 服务窗口类，用于办理客户业务。 * 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。 */package com.cn.itcast;import java.util.Random;import java.util.concurrent.Executors;public class ServiceWindow {private CustomerType type=CustomerType.COMMON;private int id=1;public void setType(CustomerType type) {this.type = type;}public void setId(int id) {this.id = id;}//每个窗口开启一个线程public void start(){Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable(){@Overridepublic void run() {switch(type){case COMMON:while(true){commonService();}case EXPRESS:while(true){expressService();}case VIP:while(true){vipService();}}}});}//办理普通业务private void commonService(){String windowName="第"+id+"号"+type+"窗口";System.out.println(windowName+"开始获取普通任务");Integer serviceNumber=NumberMachine.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;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();}}}//办理快速业务private void expressService(){String windowName="第"+id+"号"+type+"窗口";System.out.println(windowName+"开始获取快速任务");Integer serviceNumber=NumberMachine.getExpressManager().fetchNumber();if(serviceNumber!=null){System.out.println(windowName+"开始为第"+serviceNumber+"号快速客户服务");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");commonService();}}//办理VIP业务private void vipService(){String windowName="第"+id+"号"+type+"窗口";System.out.println(windowName+"开始获取vip任务");Integer serviceNumber=NumberMachine.getVipManager().fetchNumber();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;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，正在空闲一秒");commonService();}}}

/* * 客户类型只有三种，设计成枚举类型较好 */package com.cn.itcast;public enum CustomerType {COMMON,EXPRESS,VIP;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;}}

/* * 涉及到的常数 */package com.cn.itcast;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;}

/* * 测试类 */package com.cn.itcast;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class MainClass {public static void main(String[] args) {//产生4个普通窗口for (int i = 1; i <5; i++) {ServiceWindow commonwindow=new ServiceWindow();commonwindow.setId(i);commonwindow.start();}//产生1个快速窗口ServiceWindow expressWindow=new ServiceWindow();expressWindow.setId(5);expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);expressWindow.start();//产生一个VIP窗口ServiceWindow vipWindow=new ServiceWindow();vipWindow.setId(6);vipWindow.setType(CustomerType.VIP);vipWindow.start();//普通客户拿号Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable(){@Overridepublic void run() {Integer serviceNumber=NumberMachine.getCommonManager().generateNumber();System.out.println("第"+serviceNumber+"号普通客户正在等待服务");}}, 0, Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME, TimeUnit.SECONDS);//快速客户拿号Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable(){@Overridepublic void run() {Integer serviceNumber=NumberMachine.getExpressManager().generateNumber();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);//VIP客户拿号Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable(){@Overridepublic void run() {Integer serviceNumber=NumberMachine.getVipManager().generateNumber();System.out.println("第"+serviceNumber+"号VIP客户正在等待服务");}}, 0, Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*6, TimeUnit.SECONDS);}}

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