java-银行业务调度系统《十一》

1.了解银行业务调度系统的工作流程与原理

银行里有三种窗口，一种是普通窗口，一种是VIP窗口，一种是快速窗口，所有客户都要领号排队，当VIP窗口或快速窗口空闲时，可以为普通窗口服务。

2.银行业务调度系统的项目需求

　　· 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。

　　· 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）。

　　· 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。

　　· 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）。

　　· 各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务。

　　· 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。

　　· 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。

3.面向对象思想实现银行业务调度系统

服务窗口类(ServiceWindow):封装了“普通服务”，“快速服务”，“VIP服务”三个方法，通过枚举CustomerType的值区分，并分别调用这三种方法。

三种服务的逻辑：首先获取“服务号码”(通过号码生成器生成)，设置一定的服务时间，服务时间一过则执行完毕。

实现如下：

package cn.itcast.bankqueue;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.logging.Logger;

/**服务窗口类：
 * 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。
 * */
public class ServiceWindow {        //打印信息
	private static Logger logger = Logger.getLogger("cn.itcast.bankqueue");        //CustomerType枚举类，区分三种服务，这里默认普通服务
	private CustomerType type = CustomerType.COMMON;
	private int number = 1;

	public CustomerType getType() {
		return type;
	}
        //设置不同的服务
	public void setType(CustomerType type) {
		this.type = type;
	}

	public void setNumber(int number){
		this.number = number;
	}
	//开始执行3种服务中的一种
	public void start(){
		Executors.newSingleThreadExecutor().execute(
				new Runnable(){
					public void run(){
						//下面这种写法的运行效率低，最好是把while放在case下面
						while(true){
							switch(type){
								case COMMON:
									commonService();
									break;
								case EXPRESS:
									expressService();
									break;
								case VIP:
									vipService();
									break;
							}
						}
					}
				}
		);
	}
	//普通服务
	private void commonService(){
		String windowName = "第" + number + "号" + type + "窗口";
		System.out.println(windowName + "开始获取普通任务!");
		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;
			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();
			}
		}
	}
	//快速服务
	private void expressService(){
		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");
			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();
		}
	}
	//VIP服务
	private void 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;
			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！");
			commonService();
		}
	}
}

　　 客户类型枚举类(CustomerType):通过枚举类，区分三种类型的客户

实现如下：

package cn.itcast.bankqueue;

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;
	}
}

号码生成器类(NumberMachine):内置三种号码生成管理器对应三种服务。

实现如下：

package cn.itcast.bankqueue;

//号码生成器：设计成单例模式，达到多线程操作一份数据的目的
public class NumberMachine {

	private NumberMachine(){}
	private static NumberMachine instance = new NumberMachine();
	public static NumberMachine getInstance(){
		return instance;
	}
	//三种号码生成管理器
	private NumberManager commonManager = new NumberManager();
	private NumberManager expressManager = new NumberManager();
	private NumberManager vipManager = new NumberManager();
	//获取某个号码生成管理器
	public NumberManager getCommonManager() {
		return commonManager;
	}
	public NumberManager getExpressManager() {
		return expressManager;
	}
	public NumberManager getVipManager() {
		return vipManager;
	}

}

　　号码生成管理器类(NumberManager):使用同步机制实现号码的生成和存储。

实现如下：

package cn.itcast.bankqueue;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

//号码生成管理器：用ArrayList来存储生成的号码，并只从第一个号码开始获取，达到先来先得号码的效果
public class NumberManager {
	private int lastNumber = 0;
	private List queueNumbers = new ArrayList();

	public synchronized Integer generateNewNumber(){
		queueNumbers.add(++lastNumber);
		return lastNumber;
	}

	public synchronized Integer fetchNumber(){
		if(queueNumbers.size()>0){
			return (Integer)queueNumbers.remove(0);
		}else{
			return null;
		}
	}
}

　　常量值类(Constants):存储一些常量的信息

实现如下：

package cn.itcast.bankqueue;

public class Constants {
	public static int MAX_SERVICE_TIME = 10000; //10秒！
	public static int MIN_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，*/
	public static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME = 1;
}

　　启动程序(main)：

package cn.itcast.bankqueue;

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.logging.Logger;

public class MainClass {

	private static Logger logger = Logger.getLogger("cn.itcast.bankqueue");

	public static void main(String[] args) {
		//产生4个普通窗口
		for(int i=1;i<5;i++){
			ServiceWindow window =  new ServiceWindow();
			window.setNumber(i);
			window.start();
		}

		//产生1个快速窗口
		ServiceWindow expressWindow =  new ServiceWindow();
		expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);
		expressWindow.start();

		//产生1个VIP窗口
		ServiceWindow vipWindow =  new ServiceWindow();
		vipWindow.setType(CustomerType.VIP);
		vipWindow.start();		

		//普通客户拿号
		Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
				new Runnable(){
					public void run(){
						Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewNumber();
						/**
						 * 采用logger方式，无法看到直观的运行效果，因为logger.log方法内部并不是直接把内容打印出出来，
						 * 而是交给内部的一个线程去处理，所以，打印出来的结果在时间顺序上看起来很混乱。
						 */
						//logger.info("第" + serviceNumber + "号普通客户正在等待服务！");
						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(){
					public void run(){
						Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().generateNewNumber();
						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(){
					public void run(){
						Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getVipManager().generateNewNumber();
						System.out.println("第" + serviceNumber + "号VIP客户正在等待服务！");
					}
				},
				0,
				Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 6,
				TimeUnit.SECONDS);
	}

}

总结：

1.首先了解项目的需求

2.清楚每个需求模块的业务逻辑(重要)

3.以面向对象思想思考：涉及到什么类，类与类之间关系。

4.开始实现功能，后期对代码进行重构，优化。