银行业务调度系统

偏执的太偏执、 2022-06-17 14:16 216阅读 0赞

银行业务调度系统需求：

模拟实现银行业务调度系统逻辑，具体需求如下：

Ø 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。

Ø 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）。

Ø 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。

Ø 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）。

Ø 各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务。

Ø 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。

Ø 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。

Ø 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。

针对需求进行面向对象的分析和设计：

有三种对应类型的客户：VIP客户，普通客户，快速客户 ，异步随机生成各种类型的客户，各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务 。  
1，首先，银行每一个客户其实就是由银行的一个取号机器产生号码的方式来表示的。所以要有一个号码管理器对象，让这个对象不断地产生号码，就等于随机生成了客户。  
由于有三类客户，每类客户的号码编排都是完全独立的，所以，我想到本系统一共要产生三个号码管理器对象，各自管理一类用户的排队号码。这三个号码管理器对象统一由一个号码机器进行管理，这个号码机器在整个系统中始终只能有一个，所以，它要被设计成单例。  
2，各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务 ，准确地说，应该是窗口依次叫号。  
3，各个窗口怎么知道该叫哪一个号了呢？它一定是问的相应的号码管理器，即服务窗口每次找号码管理器获取当前要被服务的号码。

NumberManager类  
定义一个用于存储上一个客户号码的成员变量和用于存储所有等待服务的客户号码的队列集合。  
定义一个产生新号码的方法和获取马上要为之服务的号码的方法，这两个方法被不同的线程操作了相同的数据，所以，要进行同步。

package com.test.bank;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    public class NumberManager {
    	private int lastNumber = 0;
    	private List<Integer> queueList = new ArrayList<Integer>();
    	public synchronized Integer generateNewNumber(){
    		++lastNumber;
    		queueList.add(lastNumber);
    		return lastNumber ;
    	}
    	
    	public synchronized Integer fetchNumber(){
    		Integer num = null;
    		if(queueList.size()>0){
    			num = queueList.remove(0);
    		}
    		return num ;
    	}
    }

NumberMachine类  
定义三个成员变量分别指向三个NumberManager对象，分别表示普通、快速和VIP客户的号码管理器，定义三个对应的方法来返回这三个NumberManager对象。  
将NumberMachine类设计成单例。

package com.test.bank;
    
    public class NumberMachine {
    
    	private static NumberMachine numberMachine = new NumberMachine();
    
    	public static NumberMachine getInstance() {
    		return numberMachine;
    	}
    
    	private NumberManager commonManager = new NumberManager();
    	private NumberManager expressManage = new NumberManager();
    	private NumberManager vipManager = new NumberManager();
    
    	public NumberManager getCommonManager() {
    		return commonManager;
    	}
    
    	public NumberManager getExpressManage() {
    		return expressManage;
    	}
    
    	public NumberManager getVipManager() {
    		return vipManager;
    	}
    	
    	private NumberMachine() {
    
    	}
    
    }

NumberManagerType枚举类  
系统中有三种类型的客户，所以用定义一个枚举类，其中定义三个成员分别表示三种类型的客户。  
重写toString方法，返回类型的中文名称。这是在后面编码时重构出来的，刚开始不用考虑。

public enum NumberManagerType {
    	COMMON , EXPRESS , VIP ;
    	public String toString(){
    		switch(this){
    			case COMMON : return "普通用户";
    			case EXPRESS : return "快速用户";
    			case VIP: return "VIP";
    		}
    		return null;
    	}
    }

ServiceWindow类  
定义一个start方法，内部启动一个线程，根据服务窗口的类别分别循环调用三个不同的方法。  
定义三个方法分别对三种客户进行服务，为了观察运行效果，应详细打印出其中的细节信息。

package com.test.bank;
    
    import java.util.Random;
    import java.util.concurrent.Executors;
    
    public class ServiceWindow {
    	private int serviceNum ;
    	
    	private NumberManagerType numberManagerType ;
    	
    	private NumberManager numberManager;
    	
    	public ServiceWindow(int serviceNum){
    		this.serviceNum = serviceNum;
    	}
    	
    	
    	public void setNumberMangerType(NumberManagerType numberMangerType) {
    		this.numberManagerType = numberMangerType;
    	}
    
    
    	public void startService(){
    		Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable(){
    			public void run(){
    				while(true){
    					switch(numberManagerType){
    					case COMMON :
    						commmonService();
    						break;
    					case EXPRESS :
    						expressService();
    						break ;
    					case VIP :
    						vipService();
    						break;
    					}
    				}
    				
    			}
    		});
    	}
    	
    	public void commmonService(){
    		System.out.println("第"+serviceNum+"号"+numberManagerType+"窗口准备好为用户服务。");
    		Integer customerNum = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fetchNumber();
    		if(customerNum!=null){
    			System.out.println("第"+serviceNum+"号"+numberManagerType+"窗口为第"+customerNum+"号普通用户服务。");
    		    long serviceInterval = new Random().nextInt(Constants.MAX_SERVICE_TIME)+1+Constants.MIN_SERVICE_TIME;				
    		    try {
    				Thread.sleep(serviceInterval);
    			} catch (InterruptedException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    			System.out.println("第"+serviceNum+"号"+numberManagerType+"窗口为第"+customerNum+"号用户服务的时间为"+serviceInterval/1000 +"秒");
    		}else{
    			System.out.println("第"+serviceNum+"号"+numberManagerType+"窗口还没有找到挂号用户，等待一秒钟");
    			try {
    				Thread.sleep(1000);
    			} catch (InterruptedException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    	}
    	
    	public void expressService(){
    		System.out.println("第"+serviceNum+"号"+numberManagerType+"窗口准备好为用户服务。");
    		Integer customerNum = NumberMachine.getInstance().getExpressManage().fetchNumber();
    		if(customerNum!=null){
    			System.out.println("第"+serviceNum+"号"+numberManagerType+"窗口为第"+customerNum+"号"+numberManagerType+"用户服务。");
    		    long serviceInterval = Constants.MIN_SERVICE_TIME;
    		    try {
    				Thread.sleep(serviceInterval);
    			} catch (InterruptedException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    			System.out.println("第"+serviceNum+"号"+numberManagerType+"窗口为第"+customerNum+"号用户服务的时间为"+serviceInterval/1000 +"秒");
    		}else{
    			System.out.println("第"+serviceNum+"号"+numberManagerType+"窗口还没有找到挂号用户，等待一秒钟");
    			try {
    				Thread.sleep(1000);
    			} catch (InterruptedException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    	}
    	
    	public void vipService(){
    		System.out.println("第"+serviceNum+"号"+numberManagerType+"窗口准备好为用户服务。");
    		Integer customerNum = NumberMachine.getInstance().getVipManager().fetchNumber();
    		if(customerNum!=null){
    			System.out.println("第"+serviceNum+"号"+numberManagerType+"窗口为第"+customerNum+"号"+numberManagerType+"用户服务。");
    		    long serviceInterval = new Random().nextInt(Constants.MAX_SERVICE_TIME)+1+Constants.MIN_SERVICE_TIME;				
    		    try {
    				Thread.sleep(serviceInterval);
    			} catch (InterruptedException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    			System.out.println("第"+serviceNum+"号"+numberManagerType+"窗口为第"+customerNum+"号"+numberManagerType+"用户服务的时间为"+serviceInterval/1000 +"秒");
    		}else{
    			System.out.println("第"+serviceNum+"号"+numberManagerType+"窗口还没有找到挂号的VIP用户，为普通用户服务。");
    			commmonService();
    			try {
    				Thread.sleep(1000);
    			} catch (InterruptedException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    	}
    }

MainClass类  
用for循环创建出4个普通窗口，再创建出1个快速窗口和一个VIP窗口。  
接着再创建三个定时器，分别定时去创建新的普通客户号码、新的快速客户号码、新的VIP客户号码。

package com.test.bank;
    
    import java.util.concurrent.Executors;
    import java.util.concurrent.TimeUnit;
    
    public class MainClass {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		for(int i = 1 ; i<=4 ; i++){
    			ServiceWindow commonServiceWindow = new ServiceWindow(i);
    			commonServiceWindow.setNumberMangerType(NumberManagerType.COMMON);
    			commonServiceWindow.startService();
    		}
    		ServiceWindow expressServiceWindow = new ServiceWindow(5);
    		expressServiceWindow.setNumberMangerType(NumberManagerType.EXPRESS);
    		expressServiceWindow.startService();
    		ServiceWindow vipServiceWindow = new ServiceWindow(6);
    		vipServiceWindow.setNumberMangerType(NumberManagerType.VIP);
    		vipServiceWindow.startService();
    		
    		Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
    				new Runnable(){
    					public void run(){
    						int commonCustomerNum = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewNumber();
    						System.out.println("第"+commonCustomerNum+NumberManagerType.COMMON+"正在等待");
    					}
    				}, 
    				0, 
    				Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME, 
    				TimeUnit.SECONDS);
    		
    		Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
    				new Runnable(){
    					public void run(){
    						int expressCustomerNum = NumberMachine.getInstance().getExpressManage().generateNewNumber();
    						System.out.println("第"+expressCustomerNum+NumberManagerType.EXPRESS+"正在等待");
    					}
    				}, 
    				0, 
    				Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*3, 
    				TimeUnit.SECONDS);
    		
    		Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
    				new Runnable(){
    					public void run(){
    						int vipCustomerNum = NumberMachine.getInstance().getVipManager().generateNewNumber();
    						System.out.println("第"+vipCustomerNum+NumberManagerType.VIP+"正在等待");
    					}
    				}, 
    				0, 
    				Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*6, 
    				TimeUnit.SECONDS);
    	}
    
    }

Constants类  
定义三个常量：MAX\_SERVICE\_TIME、MIN\_SERVICE\_TIME、COMMON\_CUSTOMER\_INTERVAL\_TIME

package com.test.bank;
    
    public class Constants {
    	public final static int MAX_SERVICE_TIME = 10000;
    	public final static int MIN_SERVICE_TIME = 1000;
    	
    	public static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME = 1; 	
    }