JavaSE(13):银行业务调度系统，javase调度系统

来源： javaer 分享于 2019-08-30 点击 34691 次点评：223

JavaSE(13):银行业务调度系统，javase调度系统

7K面试之银行业务调度系统

1、业务分析：

模拟整个银行大厅的工作，需要在大脑中构建银行大厅的场景。主要是两个过程。1）、陆续随机进入三种类型（普通、快速服务、vip）的客户，他们去取票排队，取号机分类将他们内在的划分为了3个不同的队列（号码性质不同），每当一个用户去被服务了，那么就销毁这一个号码，每当进入一个客户，相应的增加一个号码。2）、窗口的工作人员不停的工作，他们会根据窗口的属性、根据服务对象的队列号去叫下一个人来办理业务。Vip窗口和快速窗口当本类的业务客户都处理完了，就去帮助普通窗口工作。

注意：三类客户的产生比例不同，1:3:6，用线程的周期时间来控制，没个周期内都产生一个相应类型的客户，那么把周期时间控制到1:3:6则就让用户数量呈现这个比例了。且不同的客户在办理业务时时间也是不同的，有一个范围限定，普通客户和vip客户在范围内随机，快速用户为最小办理时间，sleep模拟。

2、类规划：

NumberMachine：取号机，一个大厅只有一个取号机，所以单例实现。同时该取号机内存在三种号码管理器，分别对应三种客户的号码管理。同时使用线程提供三种号码管理器的业务工作，即产生用户。

NumberManage：虽然有三种用户，但是他们产生号码的号码管理器工作方式都是一样的，封装成一个类，在NumberMachine中创建3个对象即可；使用一个List属性存放用户编号。提供添加用户的方法。提供获取队列最首用户的方法给窗口业务员去调用。

ServiceWindow：提供一个ID属性和TYPE属性（类型显然是枚举），同时为该两种属性提供set方法，而不是在构造器中绑定ID和TYPE，更符合实际情况，因为窗口实际生活中可以改变属性的。该类还根据3种窗口类型分别3种业务处理方法，使用线程实现，不停叫号工作。

CustomerType：枚举类，为ServiceWindow的TYPE属性提供值。方便使用，重写toString方法，

Constants：常量类，存放系统中使用的常量。

BankSystem：系统工作类。

3、具体实现：

NumberManager.java

package blog13Bank;

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

// 号码管理器，用户号码产生的类
public class NumberManager {
	private int lastNumber = 0;
	private List<Integer> queue = new ArrayList<>();
	
	public synchronized Integer newCustomer(){ /*设置成线程锁的方法，因为该方法用NumberMachine的对象调用
	 	而叫号去办理用户的方法由ServiceWindow窗口类调用，不同类共同访问queue会线程安全问题，所以加锁*/
		queue.add(++lastNumber);
		return lastNumber;
	}
	
	 public synchronized Integer fetchNumber(){
		 if(queue.size()>0){
			 return queue.remove(0); //取走队首元素，
		 }
		 return null;//队列为空，没有用户，就返回null4，所以方法返回值需要设置成Integer
	 }
}

NumberMachine.java

package blog13Bank;
// 取号机，是一个单例，先当普通类实现业务，再将类写成单例
public class NumberMachine {
	private NumberManager commonManager = new NumberManager();
	private NumberManager expressManager = new NumberManager();
	private NumberManager vipManager = new NumberManager();
	//创建三个号码管理器，并提供get获取方法
	public NumberManager getCommonManager() {
		return commonManager;
	}
	public NumberManager getExpressManager() {
		return expressManager;
	}
	public NumberManager getVipManager() {
		return vipManager;
	}
	
	//写成单例
	private NumberMachine(){}
	private static NumberMachine instance = new NumberMachine();
	public static NumberMachine getInstance(){
		return instance;
	}
	
	//取号机的业务可以用线程写在构造器中，意味着一创造出来就不停工作了，也可以在其他类中使用到取号机再写业务
	//本例放到BankSystem类中开始工作时为取号机指定业务：使用定时器固定频率工作，造成用户比例1:3:6
}

ServiceWindow.java

package blog13Bank;

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

//银行的窗口类
//我自己的思路：写一个模板父类window：提供protected属性和一个抽象的work方法，然后三种窗口为其三种子类，重写其work方法即可
public class ServiceWindow {
	private int ID = 1; //默认为1号窗口
	private WindowType type = WindowType.COMMON;//默认为普通窗口
	//提供属性设置方法，用于创建不同类型的窗口
	public void setID(int iD) {
		ID = iD;
	}
	public void setType(WindowType type) {
		this.type = type;
	}
	
	//工作业务，线程编写，使其不停的叫号工作。
	public void work(){
		Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable(){
			@Override
			public void run() {
				switch(type){//根据窗口类型不同，有不同的业务处理方式
				case COMMON:
					while(true){
						commonService();						
					}
				case EXPRESS:
					while(true){						
						expressService();
					}
				case VIP:
					while(true){						
						vipService();
					}
				}
			}});
	}
	
	//业务流程：窗口叫号
	public void commonService(){
		String name = type/*调用枚举的toString*/ + ":第 " + ID + " 号窗口";
		Integer number = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fetchNumber();
		System.out.println(name + "开始获取 普通任务");//这个任务种类实际就和number种类也就是NmuberManager对象绑定
		if(number!=null){//叫号成功，模拟工作，模拟随机工作时间
			System.out.println(name + "获取 普通任务 成功，"+ name + "正在为第 " + number + " 号 普通客户 服务");
			int runTime = new Random().nextInt(Constants.RANDOM_FOR_WORK)+1+Constants.MIN_WORK_TIME;
			try {
				Thread.sleep(runTime);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println(name + "为第 " + number + " 号 普通用户 完成服务，共耗时 " + runTime/1000 + " 秒");
		}else{//叫号失败，没有客户了
			System.out.println(name + "没有取到 普通任务，空闲一秒...");
			try {
				Thread.sleep(1000);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
	public void expressService(){
		String name = type/*调用枚举的toString*/ + ":第 " + ID + " 号窗口";
		Integer number = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().fetchNumber();
		System.out.println(name + "开始获取 快速任务");//这个任务种类实际就和number种类也就是NmuberManager对象绑定
		if(number!=null){//叫号成功，模拟工作，模拟随机工作时间
			System.out.println(name + "获取 快速任务 成功，"+ name + "正在为第 " + number + " 号 快速客户 服务");
			int runTime = Constants.MIN_WORK_TIME;
			try {
				Thread.sleep(runTime);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println(name + "为第 " + number + " 号 快速用户 完成服务，共耗时 " + runTime/1000 + " 秒");
		}else{//叫号失败，没有客户了
			System.out.println(name + "没有取到 快速任务...");
			commonService();
		}
	}
	public void vipService(){
		String name = type/*调用枚举的toString*/ + ":第 " + ID + " 号窗口";
		Integer number = NumberMachine.getInstance().getVipManager().fetchNumber();
		System.out.println(name + "开始获取 VIP任务");//这个任务种类实际就和number种类也就是NmuberManager对象绑定
		if(number!=null){//叫号成功，模拟工作，模拟随机工作时间
			System.out.println(name + "获取 VIP任务 成功，"+ name + "正在为第 " + number + " 号 VIP客户 服务");
			int runTime = new Random().nextInt(Constants.RANDOM_FOR_WORK)+1+Constants.MIN_WORK_TIME;
			try {
				Thread.sleep(runTime);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println(name + "为第 " + number + " 号 VIP用户 完成服务，共耗时 " + runTime/1000 + " 秒");
		}else{//叫号失败，没有客户了
			System.out.println(name + "没有取到 VIP任务...");
			commonService();
		}
	}
}

WindowType.java

package blog13Bank;

public enum WindowType {
	COMMON,EXPRESS,VIP;
	
	@Override
	public String toString() {
		String name = null;
		switch(this){
		case COMMON:
			name = "普通";
			break;
		case EXPRESS:
			name = "快速";
			break;
		case VIP:
			name = this.name();
			break;
		}
		return name;
	}
}

Constants.java

package blog13Bank;

public class Constants {
	public static int MIN_WORK_TIME = 1000; //最小业务办理时限1000毫秒
	public static int MAX_WORK_TIME = 10000;//最大业务办理时间10000毫秒
	public static int RANDOM_FOR_WORK = 10000-1000;//业务时间范围
}

BankSystem.java

package blog13Bank;

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

public class BankSystem {

	public static void main(String[] args) {
		//创建6个窗口
		for(int i=1;i<=4;i++){
			ServiceWindow window = new ServiceWindow();
			window.setID(i);
			window.work();
		}
		ServiceWindow window = new ServiceWindow();
		window.setType(WindowType.EXPRESS);
		window.work();
		window = new ServiceWindow();
		window.setType(WindowType.VIP);
		window.work();
		
		//创建NumberMachine对象,因为是单例，不用创对象了，并为之编写业务代码
		//三个线程产生3种用户
		Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
				new Runnable(){
					@Override
					public void run() {
						Integer number = NumberMachine.getInstance().
								getCommonManager().newCustomer();
						System.out.println("第 " + number + " 位普通用户进入大厅，等待服务...");
					}
				}, 
				0, 
				1, 
				TimeUnit.SECONDS);
		
		Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
				new Runnable(){
					@Override
					public void run() {
						Integer number = NumberMachine.getInstance().
								getExpressManager().newCustomer();
						System.out.println("第 " + number + " 位快速用户进入大厅，等待服务...");
					}
				}, 
				0, 
				3/*快速用户周期为3秒*/, 
				TimeUnit.SECONDS);
		
		Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
				new Runnable(){
					@Override
					public void run() {
						Integer number = NumberMachine.getInstance().
								getVipManager().newCustomer();
						System.out.println("第 " + number + " 位VIP用户进入大厅，等待服务...");
					}
				},
				0, 
				6/*vip用户周期为6秒*/, 
				TimeUnit.SECONDS);
	}

}

运行效果：

普通:第 1 号窗口开始获取普通任务
普通:第 1 号窗口没有取到普通任务，空闲一秒...
普通:第 3 号窗口开始获取普通任务
普通:第 3 号窗口没有取到普通任务，空闲一秒...
快速:第 1 号窗口开始获取快速任务
快速:第 1 号窗口没有取到快速任务...
快速:第 1 号窗口开始获取普通任务
快速:第 1 号窗口没有取到普通任务，空闲一秒...
普通:第 2 号窗口开始获取普通任务
普通:第 2 号窗口没有取到普通任务，空闲一秒...
普通:第 4 号窗口开始获取普通任务
普通:第 4 号窗口没有取到普通任务，空闲一秒...
第 1 普通用户进入大厅，等待服务...
VIP:第 1 号窗口开始获取 VIP任务
VIP:第 1 号窗口没有取到 VIP任务...
VIP:第 1 号窗口开始获取普通任务
VIP:第 1 号窗口获取普通任务成功，VIP:第 1 号窗口正在为第 1 号普通客户服务
第 1 快速用户进入大厅，等待服务...
第 1 VIP用户进入大厅，等待服务...
普通:第 1 号窗口开始获取普通任务
普通:第 1 号窗口没有取到普通任务，空闲一秒...
普通:第 3 号窗口开始获取普通任务
普通:第 3 号窗口没有取到普通任务，空闲一秒...
普通:第 2 号窗口开始获取普通任务
普通:第 2 号窗口没有取到普通任务，空闲一秒...
快速:第 1 号窗口开始获取快速任务
快速:第 1 号窗口获取快速任务成功，快速:第 1 号窗口正在为第 1 号快速客户服务
普通:第 4 号窗口开始获取普通任务
普通:第 4 号窗口没有取到普通任务，空闲一秒...
第 2 普通用户进入大厅，等待服务...
普通:第 1 号窗口开始获取普通任务
普通:第 1 号窗口获取普通任务成功，普通:第 1 号窗口正在为第 2 号普通客户服务
普通:第 2 号窗口开始获取普通任务
普通:第 2 号窗口没有取到普通任务，空闲一秒...
普通:第 4 号窗口开始获取普通任务
普通:第 4 号窗口没有取到普通任务，空闲一秒...
第 3 普通用户进入大厅，等待服务...
普通:第 3 号窗口开始获取普通任务
普通:第 3 号窗口获取普通任务成功，普通:第 3 号窗口正在为第 3 号普通客户服务
快速:第 1 号窗口为第 1 号快速用户完成服务，共耗时 1 秒
快速:第 1 号窗口开始获取快速任务
快速:第 1 号窗口没有取到快速任务...
快速:第 1 号窗口开始获取普通任务
快速:第 1 号窗口没有取到普通任务，空闲一秒...
普通:第 2 号窗口开始获取普通任务
普通:第 2 号窗口没有取到普通任务，空闲一秒...
第 4 普通用户进入大厅，等待服务...
第 2 快速用户进入大厅，等待服务...
普通:第 4 号窗口开始获取普通任务
普通:第 4 号窗口获取普通任务成功，普通:第 4 号窗口正在为第 4 号普通客户服务
快速:第 1 号窗口开始获取快速任务
快速:第 1 号窗口获取快速任务成功，快速:第 1 号窗口正在为第 2 号快速客户服务
普通:第 2 号窗口开始获取普通任务
普通:第 2 号窗口获取普通任务成功，普通:第 2 号窗口正在为第 5 号普通客户服务
第 5 普通用户进入大厅，等待服务...
快速:第 1 号窗口为第 2 号快速用户完成服务，共耗时 1 秒
快速:第 1 号窗口开始获取快速任务
快速:第 1 号窗口没有取到快速任务...
快速:第 1 号窗口开始获取普通任务
快速:第 1 号窗口没有取到普通任务，空闲一秒...
VIP:第 1 号窗口为第 1 号普通用户完成服务，共耗时 4 秒
VIP:第 1 号窗口开始获取 VIP任务
VIP:第 1 号窗口获取 VIP任务成功，VIP:第 1 号窗口正在为第 1 号 VIP客户服务
普通:第 3 号窗口为第 3 号普通用户完成服务，共耗时 2 秒
普通:第 3 号窗口开始获取普通任务
普通:第 3 号窗口没有取到普通任务，空闲一秒...
第 6 普通用户进入大厅，等待服务...
快速:第 1 号窗口开始获取快速任务
快速:第 1 号窗口没有取到快速任务...
快速:第 1 号窗口开始获取普通任务
快速:第 1 号窗口获取普通任务成功，快速:第 1 号窗口正在为第 6 号普通客户服务
普通:第 3 号窗口开始获取普通任务
普通:第 3 号窗口没有取到普通任务，空闲一秒...
第 7 普通用户进入大厅，等待服务...
第 3 快速用户进入大厅，等待服务...
第 2 VIP用户进入大厅，等待服务...
普通:第 3 号窗口开始获取普通任务
普通:第 3 号窗口获取普通任务成功，普通:第 3 号窗口正在为第 7 号普通客户服务
快速:第 1 号窗口为第 6 号普通用户完成服务，共耗时 1 秒
快速:第 1 号窗口开始获取快速任务
快速:第 1 号窗口获取快速任务成功，快速:第 1 号窗口正在为第 3 号快速客户服务
第 8 普通用户进入大厅，等待服务...
快速:第 1 号窗口为第 3 号快速用户完成服务，共耗时 1 秒
快速:第 1 号窗口开始获取快速任务
快速:第 1 号窗口没有取到快速任务...
快速:第 1 号窗口开始获取普通任务
快速:第 1 号窗口获取普通任务成功，快速:第 1 号窗口正在为第 8 号普通客户服务
普通:第 1 号窗口为第 2 号普通用户完成服务，共耗时 5 秒
普通:第 1 号窗口开始获取普通任务
普通:第 1 号窗口没有取到普通任务，空闲一秒...
第 9 普通用户进入大厅，等待服务...
VIP:第 1 号窗口为第 1 号 VIP用户完成服务，共耗时 4 秒
VIP:第 1 号窗口开始获取 VIP任务
VIP:第 1 号窗口获取 VIP任务成功，VIP:第 1 号窗口正在为第 2 号 VIP客户服务
普通:第 1 号窗口开始获取普通任务
普通:第 1 号窗口获取普通任务成功，普通:第 1 号窗口正在为第 9 号普通客户服务
第 10 普通用户进入大厅，等待服务...
第 4 快速用户进入大厅，等待服务...
第 11 普通用户进入大厅，等待服务...

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