黑马程序员_java基础笔记(15)...银行业务调度系统_编码思路及代码
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1，面試題目：銀行業(yè)務(wù)調(diào)度系統(tǒng)
模擬實現(xiàn)銀行業(yè)務(wù)調(diào)度系統(tǒng)邏輯，具體需求如下：
- 銀行內(nèi)有6個業(yè)務(wù)窗口，1?—?4號窗口為普通窗口，5號窗口為快速窗口，6號窗口為VIP窗口。
- 有三種對應(yīng)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(yè)務(wù)的客戶）。
- 異步隨機生成各種類型的客戶，生成各類型用戶的概率比例為：
????????VIP客戶?：普通客戶?：快速客戶??=??1?：6?：3。
- 客戶辦理業(yè)務(wù)所需時間有最大值和最小值，在該范圍內(nèi)隨機設(shè)定每個VIP客戶以及普通客戶辦理業(yè)務(wù)所需的時間，快速客戶辦理業(yè)務(wù)所需時間為最小值（提示：辦理業(yè)務(wù)的過程可通過線程Sleep的方式模擬）。
- 各類型客戶在其對應(yīng)窗口按順序依次辦理業(yè)務(wù)。?
- 當VIP（6號）窗口和快速業(yè)務(wù)（5號）窗口沒有客戶等待辦理業(yè)務(wù)的時候，這兩個窗口可以處理普通客戶的業(yè)務(wù)，而一旦有對應(yīng)的客戶等待辦理業(yè)務(wù)的時候，則優(yōu)先處理對應(yīng)客戶的業(yè)務(wù)。?
- 隨機生成客戶時間間隔以及業(yè)務(wù)辦理時間最大值和最小值自定，可以設(shè)置。
- 不要求實現(xiàn)GUI，只考慮系統(tǒng)邏輯實現(xiàn)，可通過Log方式展現(xiàn)程序運行結(jié)果。
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2，面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計——面向?qū)ο笤O(shè)計把握一個重要的經(jīng)驗：誰擁有數(shù)據(jù)，誰就對外提供操作這些數(shù)據(jù)的方法。
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畫類圖分析：
有三種對應(yīng)類型的客戶：VIP客戶，普通客戶，快速客戶 ，異步隨機生成各種類型的客戶，各類型客戶在其對應(yīng)窗口按順序依次辦理業(yè)務(wù) 。
①：首先，經(jīng)常在銀行辦理業(yè)務(wù)的人更有利于理解本系統(tǒng)，例如，經(jīng)常去銀行，對銀行的這個業(yè)務(wù)算是比較熟悉了，知道每一個客戶其實就是由銀行的一個取號機器產(chǎn)生號碼的方式來表示的。所以，想到要有一個號碼管理器對象，讓這個對象不斷地產(chǎn)生號碼，就等于隨機生成了客戶。
②：由于有三類客戶，每類客戶的號碼編排都是完全獨立的，所以，我想到本系統(tǒng)一共要產(chǎn)生三個號碼管理器對象，各自管理一類用戶的排隊號碼。這三個號碼管理器對象統(tǒng)一由一個號碼機器進行管理，這個號碼機器在整個系統(tǒng)中始終只能有一個，所以，它要被設(shè)計成單例。
各類型客戶在其對應(yīng)窗口按順序依次辦理業(yè)務(wù) ，準確地說，應(yīng)該是窗口依次叫號。
①：各個窗口怎么知道該叫哪一個號了呢？它一定是問的相應(yīng)的號碼管理器，即服務(wù)窗口每次找號碼管理器獲取當前要被服務(wù)的號碼。
②：如果我不是多次親身經(jīng)歷銀行的這種業(yè)務(wù)，再加之積累了大量面向?qū)ο蟮膽?yīng)用開發(fā)經(jīng)驗，我也不知道能否輕松進行這種設(shè)計，能否發(fā)掘出其中隱含的對象信息，我真說不出具體的經(jīng)驗是什么，就是日積月累出來的一種感覺。難道這就是傳說中的：“只可意會，不可言傳？”
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1，NumberManager類
①：定義一個用于存儲上一個客戶號碼的成員變量和用于存儲所有等待服務(wù)的客戶號碼的隊列集合。
②：定義一個產(chǎn)生新號碼的方法和獲取馬上要為之服務(wù)的號碼的方法，這兩個方法被不同的線程操作了相同的數(shù)據(jù)，所以，要進行同步。
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;
}
}
}
2，NumberMachine類
①：定義三個成員變量分別指向三個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(yīng)的方法來返回這三個NumberManager對象。
②：將NumberMachine類設(shè)計成單例。
public class NumberMachine {
private NumberMachine(){}
private static NumberMachine instance = new NumberMachine();
public static NumberMachine getInstance(){
return instance;
}
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;
}
}
3，CustomerType枚舉類
①：系統(tǒng)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。
②：重寫toString方法，返回類型的中文名稱。這是在后面編碼時重構(gòu)出來的，剛開始不用考慮。
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;
}
}
4，ServiceWindow類
①：定義一個start方法，內(nèi)部啟動一個線程，根據(jù)服務(wù)窗口的類別分別循環(huán)調(diào)用三個不同的方法。
②：定義三個方法分別對三種客戶進行服務(wù)，為了觀察運行效果，應(yīng)詳細打印出其中的細節(jié)信息。
//沒有把VIP窗口和快速窗口做成子類，是因為實際業(yè)務(wù)中的普通窗口可以隨時被設(shè)置為VIP窗口和快速窗口。
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(){
//下面這種寫法的運行效率低，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;
}
}
}
}
);
}
private void commonService(){
String windowName = "第" + number + "號" + type + "窗口";
System.out.println(windowName + "開始獲取普通任務(wù)!");
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(wù)");
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(wù)，總共耗時" + serviceTime/1000 + "秒");
}else{
System.out.println(windowName + "沒有取到普通任務(wù)，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 + "窗口";
System.out.println(windowName + "開始獲取快速任務(wù)!");
if(serviceNumber !=null){
System.out.println(windowName + "開始為第" + serviceNumber + "號快速客戶服務(wù)");
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(wù)，總共耗時" + serviceTime/1000 + "秒");
}else{
System.out.println(windowName + "沒有取到快速任務(wù)！");
commonService();
}
}
private void vipService(){
Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getVipManager().fetchNumber();
String windowName = "第" + number + "號" + type + "窗口";
System.out.println(windowName + "開始獲取VIP任務(wù)!");
if(serviceNumber !=null){
System.out.println(windowName + "開始為第" + serviceNumber + "號VIP客戶服務(wù)");
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(wù)，總共耗時" + serviceTime/1000 + "秒");
}else{
System.out.println(windowName + "沒有取到VIP任務(wù)！");
commonService();
}
}
}
5，MainClass類
①：MainClass類 用for循環(huán)創(chuàng)建出4個普通窗口，再創(chuàng)建出1個快速窗口和一個VIP窗口。
②：接著再創(chuàng)建三個定時器，分別定時去創(chuàng)建新的普通客戶號碼、新的快速客戶號碼、新的VIP客戶號碼。
public class MainClass {
private static Logger logger = Logger.getLogger("cn.itcast.bankqueue");
public static void main(String[] args) {
//產(chǎn)生4個普通窗口
for(int i=1;i<5;i++){
ServiceWindow window = new ServiceWindow();
window.setNumber(i);
window.start();
}
//產(chǎn)生1個快速窗口
ServiceWindow expressWindow = new ServiceWindow();
expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);
expressWindow.start();
//產(chǎn)生1個VIP窗口
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();
/* 采用logger方式，無法看到直觀的運行效果，因為logger.log方法內(nèi)部并不是直接把內(nèi)容打印出出來，?而是交給內(nèi)部的一個線程去處理，所以，打印出來的結(jié)果在時間順序上看起來很混亂。logger.info("第" + serviceNumber + "號普通客戶正在等待服務(wù)！");*/
System.out.println
}
},
0,
Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME,
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(wù)！");
}
},
0,
Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 2,
//VIP客戶拿號
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(wù)！");
}
},
0,
Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 6,
TimeUnit.SECONDS);
}
}
6，Constants類
①：定義三個常量：MAX_SERVICE_TIME、MIN_SERVICE_TIME、COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME
public class Constants {
public static int MAX_SERVICE_TIME = 10000; //10秒！
public static int MIN_SERVICE_TIME = 1000; //1秒！
/* 每個普通窗口服務(wù)一個客戶的平均時間為5秒，一共有4個這樣的窗口，也就是說銀行的所有普通窗口合起來
平均1.25秒內(nèi)可以服務(wù)完一個普通客戶，再加上快速窗口和VIP窗口也可以服務(wù)普通客戶，所以，
1秒鐘產(chǎn)生一個普通客戶比較合理，*/
public static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME = 1;
}
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總結(jié)
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