黑马程序员：7K面试题之银行业务调度系统

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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，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。

面向对象分析与设计：

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

  2、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。那么，我们需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。

3、由于有三类客户，并且每类客户的号码编排都是完全独立的，所以，这个系统一共要产生三个号码管理器对象，他们分别各自管理一类用户的排队号码。但是，银行的号码管理系统只能有一个，所以它需要设计成单例模式。

4、各种客户在各自窗口按顺序办理业务，转化为面向对象设计来说，我们可以认为是各个窗口在依次叫号。也就是每次都是通过号码管理器获取当前要被服务的号码。

程序编写:

NumberManager类

该类主要定义存储所有等待服务的客户号码的队列集合，以及产生和获取新号码的方法

import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class NumberManager {private int lastNumber=1;//用于存储排队的客户号码private List<Integer> queueNumber=new ArrayList<Integer>();//定义一个产生新号码的方法,由于不同的线程访问相同的数据，所以要加同步public synchronized Integer generateNewNumber(){queueNumber.add(lastNumber);return lastNumber++;}//定义一个窗口返回客户号码的方法public synchronized Integer fetchServiceNumber(){Integer number=null;if (queueNumber.size()>0) {return queueNumber.remove(0);}return number;}}

NumberMachine类

/*1、该类主要获取三种客户号码管理器对象2、由于有三类客户，并且每类客户的号码编排都是完全独立的，所以，这个系统一共要产生三个号码管理器对象，他们分别各自管理一类用户的排队号码。但是，银行的号码管理系统只能有一个，所以它需要设计成单例模式。*/public class NumberMachine {//私有化构造函数private NumberMachine(){}private static NumberMachine instance=new NumberMachine();public static NumberMachine getInstance(){return instance;}//创建三种客户号码的管理器private NumberManager commonManager=new NumberManager();private NumberManager expressManager=new NumberManager();private NumberManager vipManager=new NumberManager();//获取三种客户号码管理器对象public NumberManager getCommonManager() {return commonManager;}public NumberManager getExpressManager() {return expressManager;}public NumberManager getVipManager() {return vipManager;}}

CustomerType类

/*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*/public enum CustomerType {COMMON,EXPRESS,VIP;@Overridepublic 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

/*  定义三个方法分别对三种客户进行服务 */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() {@Overridepublic void run() {switch (type) {case COMMON:// 确定客户类型后，不停的叫号、服务while (true)commonService();case EXPRESS:while (true)expressService();case VIP:while (true)vipService();}}});}// 为普通客户服务private void commonService() {String windowName = "第" + windowId + "号" + type + "窗口";// 从号码管理器中获取正在等待服务的客户Integer number = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fetchServiceNumber();System.out.println(windowName + "正在获取普通任务");if (number != null) {System.out.println(windowName + "为第" + number + "个普通客户服务");// 开始服务的时间long beginTime = System.currentTimeMillis();int maxRandom = Constants.MAX_SERVICE_TIME- Constants.MIN_SERVICE_TIME;long serviceTime = new Random().nextInt(maxRandom + 1)+ Constants.MIN_SERVICE_TIME;try {// 用线程休息方式表示为在为客户服务中Thread.sleep(serviceTime);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 为客户服务的花费的时间long costTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;System.out.println(windowName + "为第" + number + "个普通客户完成服务，耗时"+ costTime / 1000 + "秒");} else {System.out.println(windowName + "没有获取到普通任务，先休息1秒！");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}// 为快速客户服务private void expressService() {String windowName = "第" + windowId + "号" + type + "窗口";Integer number = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().fetchServiceNumber();System.out.println(windowName + "正在获取快速任务");if (number != null) {System.out.println(windowName + "为第" + number + "个快速客户服务");long beginTime = System.currentTimeMillis();try {// 快速客户服务时间为最小值Thread.sleep(Constants.MIN_SERVICE_TIME);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 为客户服务的花费的时间long costTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;System.out.println(windowName + "为第" + number + "个快速客户完成服务，耗时"+ costTime / 1000 + "秒");} else {// 如果没有正在等待服务的快速客户,就为普通客户服务System.out.println(windowName + "没有获取到快速任务");commonService();}}// 为vip客户服务private void vipService() {String windowName = "第" + windowId + "号" + type + "窗口";// 从号码管理器中获取正在等待服务的客户Integer number = NumberMachine.getInstance().getVipManager().fetchServiceNumber();System.out.println(windowName + "正在获取vip任务");if (number != null) {System.out.println(windowName + "为第" + number + "个VIP客户服务");// 开始服务的时间long beginTime = System.currentTimeMillis();int maxRandom = Constants.MAX_SERVICE_TIME- Constants.MIN_SERVICE_TIME;long serviceTime = new Random().nextInt(maxRandom + 1)+ Constants.MIN_SERVICE_TIME;try {Thread.sleep(serviceTime);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 为客户服务的花费的时间long costTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;System.out.println(windowName + "为第" + number + "个VIP客户完成服务，耗时"+ costTime / 1000 + "秒");} else {System.out.println(windowName + "没有获取到VIP任务");commonService();}}}

Constants类

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;}

MainClass类

import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class MainClass {public static void main(String[] args) {//用for循环产生4个普通窗口，并开始服务for (int i = 1; i < 5; i++) {ServiceWindow commonWindow=new ServiceWindow();commonWindow.setWindowId(i);commonWindow.start();}ServiceWindow expressWindow=new ServiceWindow();expressWindow.setWindowId(5);expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);expressWindow.start();ServiceWindow vipWindow=new ServiceWindow();vipWindow.setWindowId(6);vipWindow.setType(CustomerType.VIP);vipWindow.start();//普通客户定时取号Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable() {@Overridepublic void run() {Integer number=NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewNumber();System.out.println(number+"号普通客户正在等待服务！");}},0,Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME,TimeUnit.SECONDS);//快速客户定时取号Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable() {@Overridepublic void run() {Integer number=NumberMachine.getInstance().getExpressManager().generateNewNumber();System.out.println(number+"号快速客户正在等待服务！");}},0,Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 2,TimeUnit.SECONDS);//vip客户定时取号Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable() {@Overridepublic void run() {Integer number=NumberMachine.getInstance().getVipManager().generateNewNumber();System.out.println(number+"号vip客户正在等待服务！");}},0,Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 6,TimeUnit.SECONDS);}}

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