Java基础视频教程-银行业务调度系统

银行业务调度系统，相比上一个的交通灯管理系统，感觉复杂了许多，也许是只看了一遍的原因。

自己凭着印象和加上自己的层次理解做完的。花了不少时间。

这次的题目主要涉及的知识点有：线程池，集合，类的抽象与继承，枚举等

题目需求如下：

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。

思路：
根据老师的讲解和结合自己的理解，画了实现的关系图

如图，主要分为三大快，取号机的类，用于存放客户数据的List集合类和服务窗口类

1，有一个集合类，用于存放不同客户类型的数据，对外提供添加和删除数据方法
2，取号机的类，主要功能：产生不同类型客户并将其添加到对应的集合中
因为有三种类型客户，所以使用了三个线程以固定时间频率产生不同类型客户
3，最后是窗口类，因为有三种不同窗口，普通，快速，VIP。而快速、VIP也需要能处理
普通类型客户，于是就将窗口叫号与服务功能抽离出来，封装成一个抽象类，
由普通，快速，VIP三个子类来完成具体操作

首先实现集合类，如下：

package com.itheima.bank;    import java.util.ArrayList;  import java.util.List;  /*号码管理器，模式是生产和消费类，所以使用同步锁*/  public class NumberManager {      /*定义号码集合*/      private List<Integer> queueNumber = new ArrayList<Integer>();      private int number = 0;            /*添加号码，模拟用户的增加*/      public synchronized Integer generateNewManager(){          queueNumber.add(++number);          return number;      }            /*取出号码，模拟窗口为队列前端用户服务*/      public synchronized Integer fetchServiceNumber(){          if(queueNumber.size() > 0 ){              return queueNumber.remove(0);          }else{              return null;          }      }  }  

然后实现取号功能的类：
类中有三个线程以产生不同类型客户，如下：

package com.itheima.bank;    import java.util.concurrent.Executors;  import java.util.concurrent.TimeUnit;    public class NumberMachine {      /*创建三个号码集合管理对象，分别对应三种不同用户类型*/      private static NumberManager commonManager = new NumberManager();      private static NumberManager expressManager = new NumberManager();      private static NumberManager vipManager = new NumberManager();            /*获取用户类型*/      public static NumberManager getCommonManager() {          return commonManager;      }      public static NumberManager getExpressManager() {          return expressManager;      }      public static NumberManager getVipManager() {          return vipManager;      }        /*因为号码管理器只有一个，所以设计成单例模式*/      private static NumberMachine instance = new NumberMachine();      private NumberMachine(){}      public static NumberMachine getInstance(){          return instance;      }            /*定义三个线程，分别模拟三种不同类型用户出来*/      public void start(){          /*每隔1秒出现一名普通用户*/          Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(                  new Runnable(){                      public void run() {                          Integer number = commonManager.generateNewManager();                          System.out.println("第"+number+"名普通客户正在等待服务!");                      }                  },                  1,                  1,                  TimeUnit.SECONDS                  );                    /*每隔3秒出现一名快速用户*/          Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(                  new Runnable(){                      public void run() {                          Integer number = expressManager.generateNewManager();                          System.out.println("第"+number+"名快速客户正在等待服务!");                      }                  },                  1,                  3,                  TimeUnit.SECONDS                  );                    /*每隔6秒出现一名VIP用户*/          Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(                  new Runnable(){                      public void run() {                          Integer number = vipManager.generateNewManager();                          System.out.println("第"+number+"名VIP客户正在等待服务!");                      }                  },                  1,                  6,                  TimeUnit.SECONDS                  );      }     }  

因为只需要一个控制器，所以设计成单例模式

为了更好地区分不同类型客户，声明一个枚举类，表示不同的客户
客户枚举类：

package com.itheima.bank;  /*客户类型*/  public enum CustomerType {      COMMON,EXPRESS,VIP;            /*覆写toString方法*/      public String toString(){          switch(this){              case COMMON:                  return "普通";              case EXPRESS:                  return "快速";              case VIP:                  return "VIP";          }          return null;      }  }  

在实现主要功能之前，再定义一个时间类，提供静态属性和修改服务时间静态方法，
时间类：

package com.itheima.bank;  /*时间类，用于设置服务时间*/  public class Constants {        public static int MAX_SERVICE_TIME = 10000;      public static int MIN_SERVICE_TIME = 1000;            private Constants(){}            public static synchronized void setMAX_SERVICE_TIME(int mAX_SERVICE_TIME) {          MAX_SERVICE_TIME = mAX_SERVICE_TIME;      }            public static synchronized void setMIN_SERVICE_TIME(int mIN_SERVICE_TIME) {          MIN_SERVICE_TIME = mIN_SERVICE_TIME;      }  }  

有了以上的准备，就开始着手服务窗口的实现了。

package com.itheima.bank;    import java.util.Random;  import java.util.concurrent.Executors;  import java.util.concurrent.TimeUnit;    /*抽象父类---服务窗口*/  public abstract class ServiceWindow {      private int windowID;      private CustomerType type;      private NumberManager numberManager;            /*由子类传递窗口ID、服务客户类型和对应的号码容器*/      public ServiceWindow(int windowID,CustomerType type,NumberManager numberManager){          this.windowID = windowID;          this.type = type;          this.numberManager = numberManager;      }            /*抽象父类内部方法，由子类传递参数来实现功能,windowType表示当前服务的窗口类型       customerType为当前的客户类型，numberManager对应客户类型的集合数据 */      private boolean serve(CustomerType windowType,                              CustomerType customerType,                              NumberManager numberManager) {          String WindowName = windowID+"号"+windowType+"窗口";          Integer currentNumber = numberManager.fetchServiceNumber();          System.out.println(WindowName+"正在获取"+customerType+"任务");          if(currentNumber != null){              System.out.println(WindowName+"正在为第"                      +currentNumber+"号"+customerType+"客户服务");                /*服务时间设定*/              long beginTime = System.currentTimeMillis();              int maxRand = Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME;              long serveTime = new Random().nextInt(maxRand) + 1 + Constants.MIN_SERVICE_TIME;              try {                                    /*设定快速服务时间*/                  if(windowType.toString().equals("快速")){                      Thread.sleep(Constants.MIN_SERVICE_TIME);                  }else{                                            /*模拟服务所用时间*/                      Thread.sleep(serveTime);                  }              } catch (InterruptedException e) {                  e.printStackTrace();              }              long costTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;              System.out.println(WindowName+"完成为"                      +currentNumber+"号"+customerType+"客户服务，耗时"+(costTime/1000)+"秒");              return false;          }          else{              System.out.println(windowID+"号"                      +windowType+"窗口没有获取到"+customerType+"任务，正在空闲一秒");              return true;          }      }        /*外部方法，但核心功能由私有成员serve方法实现*/      public void start(){          /*定义一个线程 周期性的循环执行叫号，周期为1秒*/          Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleWithFixedDelay(                  new Runnable(){                      public void run(){                          /*serve() 返回值为boolean型，true代表没有叫到号*/                          if(serve(type,type,numberManager)){                              switch(type){                              case EXPRESS:                                  /*此处实现 快速窗口为普通用户服务*/                                  serve(CustomerType.EXPRESS,                                          CustomerType.COMMON,                                          NumberMachine.getCommonManager());                                  break;                                                            case VIP:                                  /*此处实现 VIP窗口为普通用户服务*/                                  serve(CustomerType.VIP,                                          CustomerType.COMMON,                                          NumberMachine.getCommonManager());                                  break;                              }                          }                      }                  },                  1,                  1,                  TimeUnit.SECONDS                  );      }        }  

主体功能实现后，接下来只要创建窗口的三个子类：
普通窗口：

package com.itheima.bank; /*普通窗口*/ public class CommonServiceWindow extends ServiceWindow { public CommonServiceWindow(int ID){ super(ID,CustomerType.COMMON,NumberMachine.getCommonManager()); } } 

快速窗口：

package com.itheima.bank; /*快速窗口*/ public class ExpressServiceWindow extends ServiceWindow { public ExpressServiceWindow(int ID){ super(ID,CustomerType.EXPRESS,NumberMachine.getExpressManager()); } } 

VIP窗口：

package com.itheima.bank; /*VIP窗口*/ public class VipServiceWindow extends ServiceWindow { public VipServiceWindow(int ID){ super(ID,CustomerType.VIP,NumberMachine.getVipManager()); } }

 
至此，功能大致完成，
现在创建一个测试Main类：

package com.itheima.bank; public class MainTest { public static void main(String[] args){ /*开启四个普通窗口，并制定ID号*/ new CommonServiceWindow(1).start(); new CommonServiceWindow(2).start(); new CommonServiceWindow(3).start(); new CommonServiceWindow(4).start(); /*开启一个快速窗口*/ new ExpressServiceWindow(1).start(); /*开启一个VIP窗口*/ new VipServiceWindow(1).start(); /**/ NumberMachine.getInstance().start(); } } 

创建了4个普通窗口类的子类对象，快速和VIP窗口类对象各1个
最后启动取号功能。

总结：做完两个7K面试题后，对面向对象设计有了一个初步的认识，其中最重要的是
上层设计要合理，下层的技术层面和代码就不会乱，也不会有东拼西凑的感觉，而这
两个系统里多线程技术是实现功能的重点。但使用的时候还是需要多查阅资料，可见
要学好Java还任重道远。