黑马程序员——【Java高新技术】——案例：银行业务调度系统
一、银行业务调度系统需求
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。
二、面向对象的分析与设计
1、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，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，我想到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。
（2）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。
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。
三、由需求分析而抽象出来的类及其方法的关系图
四、代码实现
（一）NumberManager类
1 package com.itheima.bank;
2 /* NumberManager类:
3 * 1.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。
4 * 2.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。
5 * 3.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。
6 * */
7 import java.util.ArrayList;
8 import java.util.List;
9 public class NumberManager {
10 private int lastNumber = 0;
11 private List<Integer> queueNumber = new ArrayList<Integer>();
12 public synchronized Integer generateNewNumber(){
13 queueNumber.add(++lastNumber);
14 return lastNumber;
15 }
16 public synchronized Integer fetchNumber(){
17 if(queueNumber.size()>0){
18 return queueNumber.remove(0);
19 }else{
20 return null;
21 }
22 }
23 }
（二）NumberMachine类
1 package com.itheima.bank;
2
3 /* NumberMachine类
4 * 1.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。
5 * 2.定义三个对应的方法来返回这三个NumberManager对象。
6 * 3.将NumberMachine类设计成单例。
7 */
8 public class NumberMachine {
9 private NumberManager commonManager = new NumberManager();
10 private NumberManager expressManager = new NumberManager();
11 private NumberManager vipManager = new NumberManager();
12
13 public NumberManager getCommonManager() {
14 return commonManager;
15 }
16 public NumberManager getExpressManager() {
17 return expressManager;
18 }
19 public NumberManager getVipManager() {
20 return vipManager;
21 }
22
23 private NumberMachine(){}
24 private static NumberMachine instance = new NumberMachine();
25 public static NumberMachine getInstance(){
26 return instance;
27 }
28 }
（三）CustomerType枚举类
1 package com.itheima.bank;
2 /*
3 * CustomerType枚举类
4 * 1.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。
5 * 2.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。
6 */
7 public enum CustomerType {
8 COMMON,EXPRESS,VIP;
9 //返回中文名称
10 @Override
11 public String toString(){
12 switch(this){
13 case COMMON:
14 return "普通";
15 case EXPRESS:
16 return "快速";
17 case VIP:
18 return name();//name()返回此枚举常量的名称。
19 }
20 return null;
21 }
22 }
（四）ServiceWindow类
1 package com.itheima.bank;
2
3 import java.util.Random;
4 import java.util.concurrent.Executors;
5 /*
6 * ServiceWindow类
7 * 1.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。
8 * 2.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。
9 */
10 public class ServiceWindow {
11 private CustomerType type = CustomerType.COMMON;
12 private int number = 1;
13
14 public void setNumber(int number) {
15 this.number = number;
16 }
17
18 public void setType(CustomerType type) {
19 this.type = type;
20 }
21
22 public void start(){
23 Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable() {
24 public void run() {
25 while(true){
26 switch (type) {
27 case COMMON:
28 commonService();
29 break;
30 case EXPRESS:
31 expressService();
32 break;
33 case VIP:
34 vipService();
35 break;
36 }
37 }
38 }
39 });
40 }
41
42 private void commonService() {
43 Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fetchNumber();
44 String windowName = "第" + number + "号" + type + "窗口";
45 System.out.println(windowName + "开始获取普通任务!");
46 if (serviceNumber != null) {
47 System.out.println(windowName + "开始为第" + serviceNumber + "号普通客户服务");
48 int maxRandom = Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME;
49 int serviceTime = new Random().nextInt(maxRandom) + 1 + Constants.MIN_SERVICE_TIME;
50
51 try {
52 Thread.sleep(serviceTime);
53 } catch (InterruptedException e) {
54 e.printStackTrace();
55 }
56 System.out.println(windowName + "完成为第" + serviceNumber + "号普通客户服务，总共耗时" + serviceTime / 1000 + "秒");
57
58 } else {
59 System.out.println(windowName + "没有取到普通任务，正在空闲一秒");
60 try {
61 Thread.sleep(1000);
62 } catch (InterruptedException e) {
63 e.printStackTrace();
64 }
65 }
66 }
67
68 private void expressService() {
69 Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().fetchNumber();
70 String windowName = "第" + number + "号" + type + "窗口";
71 System.out.println(windowName + "开始获取快速任务!");
72 if (serviceNumber != null) {
73 System.out.println(windowName + "开始为第" + serviceNumber + "号快速客户服务");
74 int serviceTime = Constants.MIN_SERVICE_TIME;
75 try {
76 Thread.sleep(serviceTime);
77 } catch (InterruptedException e) {
78 e.printStackTrace();
79 }
80 System.out.println(windowName + "完成为第" + serviceNumber + "号快速客户服务，总共耗时" + serviceTime / 1000 + "秒");
81 } else {
82 System.out.println(windowName + "没有取到快速任务");
83 commonService();
84 }
85 }
86
87 private void vipService() {
88 Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getVipManager().fetchNumber();
89 String windowName = "第" + number + "号" + type + "窗口";
90 System.out.println(windowName + "正在获取vip任务");
91 if (serviceNumber != null) {
92 System.out.println(windowName + "开始为第" + serviceNumber + "号vip客户服务");
93 int maxRandom = Constants.MAX_SERVICE_TIME - Constants.MIN_SERVICE_TIME;
94 int serviceTime = new Random().nextInt(maxRandom)+1+Constants.MIN_SERVICE_TIME;
95 try {
96 Thread.sleep(serviceTime);
97 } catch (InterruptedException e) {
98 e.printStackTrace();
99 }
100 System.out.println(windowName + "完成为第" + serviceNumber + "号vip客户服务，总共耗时" + serviceTime / 1000 + "秒");
101 } else {
102 System.out.println(windowName + "没有取到vip任务!");
103 commonService();
104 }
105 }
106 }
（五）Constants类
1 package com.itheima.bank;
2
3 /*Constants类，定义三个常量：
4 * 1.MAX_SERVICE_TIME：客户办理业务所需时间有最大值
5 * 2.MIN_SERVICE_TIME：客户办理业务所需时间有最小值
6 * 3.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME：普通客户出现的时间间隔
7 * */
8 public class Constants {
9 public static int MAX_SERVICE_TIME = 10000;
10 public static int MIN_SERVICE_TIME = 1000;
11 /* 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
12 * 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，
13 * 1秒钟产生一个普通客户比较合理，*/
14 public static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME = 1;
15 }
（六）MainClass类
1 package com.itheima.bank;
2
3 import java.util.concurrent.Executors;
4 import java.util.concurrent.TimeUnit;
5 public class MainClass {
6 /* MainClass类
7 *1.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。
8 * 2.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。
9 */
10 public static void main(String[] args) {
11
12 //产生4个普通窗口
13 for(int i=1;i<5;i++){
14 ServiceWindow window = new ServiceWindow();
15 window.setNumber(i);
16 window.start();
17 }
18
19 //产生1个快速窗口
20 ServiceWindow expressWindow = new ServiceWindow();
21 expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);
22 expressWindow.start();
23
24 //产生1个VIP窗口
25 ServiceWindow vipWindow = new ServiceWindow();
26 vipWindow.setType(CustomerType.VIP);
27 vipWindow.start();
28
29 //普通客户拿号
30 Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
31 new Runnable(){
32 public void run() {
33 Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewNumber();
34 System.out.println("第" + serviceNumber + "号普通客户正在等待服务！");
35 }
36 },
37 0,
38 Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME, //每隔1秒钟，有一个普通客户
39 TimeUnit.SECONDS
40 );
41
42 //快速客户拿号
43 Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
44 new Runnable(){
45 public void run(){
46 Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().generateNewNumber();
47 System.out.println("第" + serviceNumber + "号快速客户正在等待服务！");
48 }
49 },
50 0,
51 Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*2,
52 TimeUnit.SECONDS
53 );
54 //VIP客户拿号
55 Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
56 new Runnable(){
57 public void run(){
58 Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getVipManager().generateNewNumber();
59 System.out.println("第" + serviceNumber + "号VIP客户正在等待服务!");
60 }
61 },
62 0,
63 Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 6,
64 TimeUnit.SECONDS
65 );
66 }
67 }
