十二、-銀行業務調度系統

銀行業務調度系統

一、需求；類比實現銀行業務調度系統邏輯，具體需求如下：

1.銀行內有6個業務視窗，1 - 4號視窗為普通視窗，5號視窗為快速視窗，6號視窗為VIP視窗。

2.有三種對應類型的客戶：VIP客戶，普通客戶，快速客戶（辦理如交水電費、電話費之類業務的客戶）。

3.非同步隨機產生各種類型的客戶，產生各類型使用者的機率比例為： VIP客戶 ：普通客戶 ：快速客戶  =  1 ：6 ：3。

4.客戶辦理業務所需時間有最大值和最小值，在該範圍內隨機設定每個VIP客戶以及普通客戶辦理業務所需的時間，快速客戶辦理業

務所需時間為最小值（提示：辦理業務的過程可通過線程Sleep的方式類比）。

5.各類型客戶在其對應視窗按順序依次辦理業務。

6.當VIP（6號）視窗和快速業務（5號）視窗沒有客戶等待辦理業務的時候，這兩個視窗可以處理普通客戶的業務，而一旦有對應的

客戶等待辦理業務的時候，則優先處理對應客戶的業務。

7.隨機產生客戶時間間隔以及業務辦理時間最大值和最小值自定，可以設定。

8.不要求實現GUI，只考慮系統邏輯實現，可通過Log方式展現程式運行結果。

二、物件導向的分析與設計

1.有三種對應類型的客戶：VIP客戶，普通客戶，快速客戶 ，非同步隨機產生各種類型的客戶，各類型客戶在其對應視窗按順序依次辦理業務 。
①.首先，經常在銀行辦理業務的人更有利於理解本系統，我知道每一個客戶其實就是由銀行的一個取號機器產生號碼的方式來表示的。所以，我想到要有一個號碼管理器對象，讓這個對象不斷地產生號碼，就等於隨機產生了客戶。
②.由於有三類客戶，每類客戶的號碼編排都是完全獨立的，所以，我想到本系統一共要產生三個號碼管理器對象，各自管理一類

使用者的排隊號碼。這三個號碼管理器對象統一由一個號碼機器進行管理，這個號碼機器在整個系統中始終只能有一個，所以，它要

被設計成單例。

2.各類型客戶在其對應視窗按順序依次辦理業務 ，準確地說，應該是視窗依次叫號。
每個視窗怎麼知道該叫哪一個號了呢。它一定是問的相應的號碼管理器，即服務視窗每次找號碼管理器擷取當前要被服務的號碼。

三、我們需要用到的類
1、 NumberManager類
    定義一個用於儲存上一個客戶號碼的成員變數和用於儲存所有等待服務的客戶號碼的隊列集合。定義一個產生新號碼的方法和擷取馬上要為之服務的號碼的方法，這兩個方法被不同的線程操作了相同的資料，所以，要進行同步。
    2、NumberMachine類
定義三個成員變數分別指向三個NumberManager對象，分別表示普通、快速和VIP客戶的號碼管理器，定義三個對應的方法來返回這三個NumberManager對象。將NumberMachine類設計成單例。

    3、CustomerType枚舉類
系統中有三種類型的客戶，所以用定義一個枚舉類，其中定義三個成員分別表示三種類型的客戶。重寫toString方法，傳回型別的中文名稱。這是在後面編碼時重構出來的，剛開始不用考慮。
    4、ServiceWindow類
定義一個start方法，內部啟動一個線程，根據服務視窗的類別分別迴圈調用三個不同的方法。
定義三個方法分別對三種客戶進行服務，為了觀察運行效果，應詳細列印出其中的細節資訊。
    5、MainClass類
用for迴圈建立出4個普通視窗，再建立出1個快速視窗和一個VIP視窗。
接著再建立三個定時器，分別定時去建立新的普通客戶號碼、新的快速客戶號碼、新的VIP客戶號碼。
    6、Constants類
定義三個常量：MAX_SERVICE_TIME、MIN_SERVICE_TIME、COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME

代碼如下：

package com.itcast.interview.bank;

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;  
}

package com.isoftstone.interview.bank;

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;
 }
}

package com.isoftstone.interview.bank;

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) {
  //4個普通視窗
  for(int i=1;i<5;i++){
   ServiceWindow window =  new ServiceWindow();
   window.setNumber(i);
   window.start();
  }
 
  //1個快速視窗
  ServiceWindow expressWindow =  new ServiceWindow();
  expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);
  expressWindow.start();
  
  //1個VIP視窗  
  ServiceWindow vipWindow =  new ServiceWindow();
  vipWindow.setType(CustomerType.VIP);
  vipWindow.start();  
  
  //普通客戶拿號
  Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
    new Runnable(){
     public void run(){
      Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewNumber();
 
      System.out.println("第" + serviceNumber + "號普通客戶正在等待服務。");      
     }
    },
    0,
    Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME,
    TimeUnit.SECONDS);
  
  Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
    new Runnable(){
     public void run(){
      Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().generateNewNumber();
      System.out.println("第" + serviceNumber + "號快速客戶正在等待服務。");
     }
    },
    0,
    Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 2,
    TimeUnit.SECONDS);
  
  //VIP

  Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
    new Runnable(){
     public void run(){
      Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getVipManager().generateNewNumber();
      System.out.println("第" + serviceNumber + "號VIP客戶正在等待服務。");
     }
    },
    0,
    Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 6,
    TimeUnit.SECONDS);
 }
}
 

package com.isoftstone.interview.bank;

public class NumberMachine {
 private NumberManager commonManager = new NumberManager();
 private NumberManager expressManager = new NumberManager();
 private NumberManager VIPManager = new NumberManager();
 
 public NumberManager getCommonManager() {
  return commonManager;
 }
 public NumberManager getExpressManager() {
  return expressManager;
 }
 public NumberManager getVIPManager() {
  return VIPManager;
 }
 
 private NumberMachine(){}
 public static NumberMachine getInstance(){
  return instance;
 }
 
 private static NumberMachine instance = new NumberMachine();
}

package com.isoftstone.interview.bank;

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

public class NumberManager {
 
 private int lastNumber = 1;
 private List<Integer> queueNumber = new ArrayList<Integer>();
 public synchronized int generateNewManager(){
  queueNumber.add(lastNumber);
  return lastNumber++;
 }
 
 public synchronized int fetchServiceNumber(){
  return queueNumber.remove(0);
 }
}

package com.isoftstone.interview.bank;

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

public class ServiceWindow {
 private static Logger logger = Logger.getLogger("cn.itcast.bankqueue");
 private CustomerType type = CustomerType.COMMON;
 private int number = 1;

 public CustomerType getType() {
  return type;
 }

 public void setType(CustomerType type) {
  this.type = type;
 }
 
 public void setNumber(int number){
  this.number = number;
 }
 
 public void start(){
  Executors.newSingleThreadExecutor().execute(
    new Runnable(){
     public void run(){
      while(true){
       switch(type){
        case COMMON:
         commonService();
         break;
        case EXPRESS:
         expressService();
         break;
        case VIP:
         vipService();
         break;
       }
      }
     }
    }
  );
 }
 private void commonService(){
  String windowName = "第" + number + "號" + type + "視窗";  
  System.out.println(windowName + "開始擷取普通任務!");
  Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fetchNumber();  
  if(serviceNumber != null ){
   System.out.println(windowName + "開始為第" + serviceNumber + "號普通客戶服務");  
   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 + "完成為第" + serviceNumber + "號普通客戶服務，總共耗時" + serviceTime/1000 + "秒");  
  }else{
   System.out.println(windowName + "沒有取到普通任務，正在空閑一秒");  
   try {
    Thread.sleep(1000);
   } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
   }    
  }
 }
 
 private void expressService(){
  Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().fetchNumber();
  String windowName = "第" + number + "號" + type + "視窗"; 
  System.out.println(windowName + "開始擷取快速任務!");  
  if(serviceNumber !=null){
   System.out.println(windowName + "開始為第" + serviceNumber + "號快速客戶服務");   
   int serviceTime = Constants.MIN_SERVICE_TIME;
   try {
    Thread.sleep(serviceTime);
   } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
   }  
   System.out.println(windowName + "完成為第" + serviceNumber + "號快速客戶服務，總共耗時" + serviceTime/1000 + "秒");  
  }else{
   System.out.println(windowName + "沒有取到快速任務。");    
   commonService();
  }
 }
 
 private void vipService(){

  Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getVipManager().fetchNumber();
  String windowName = "第" + number + "號" + type + "視窗"; 
  System.out.println(windowName + "開始擷取VIP任務!");   
  if(serviceNumber !=null){
   System.out.println(windowName + "開始為第" + serviceNumber + "號VIP客戶服務");   
   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 + "完成為第" + serviceNumber + "號VIP客戶服務，總共耗時" + serviceTime/1000 + "秒");  
  }else{
   System.out.println(windowName + "沒有取到VIP任務。");    
   commonService();
  } 
 }
}