第一 需求分析
一、需求:
模拟实现银行业务调度系统逻辑,具体需求如下:
1、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。
2、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)。
3、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
4、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)。
5、各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务。
6、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。
7、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。
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、需求分析:1、图例解析:
2、面向对象的分析与设计:
1)有三种客户:VIP客户、普通客户、快速客户。需要异步随机产生各种类型的客户。
①、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。
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,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)各类客户到对应的窗口办理业务,是窗口在叫号
①、窗口内部知道如何叫号,是通过号码机器获取的号,所以它内部有这个叫号的方法
②、各类客户并不知道怎么操作叫号的方法,只是被叫到
三、程序实现:一):NmuberManager类的编写:产生号码的管理类
1、定义变量记录取票记录
2、定义窗口服务取票的动态数组
3、定义产生票的方法
4、定义窗口获取服务的票
5、因为考虑到线程安全的问题需要给客户取票和服务端取票加上同步
代码实现:
/** 号票管理*/
public class NumberManager {private int lastNumber = 0;// 客户来取的号private List<Integer> queueNumber = new ArrayList<Integer>();// 窗口服务取的号public synchronized Integer fetchServiceNumber() {// 窗口取得服务的号票// 这里定义为Integer是因为要是集合中没有数据remove方法就会返回null,转为int就会空指针异常Integer number = 0;if (queueNumber.size() > 0) {number = queueNumber.remove(0);}return number;}// synchronized线程同步锁,防止多线程的安全问题public synchronized Integer generateNewManger() {// 产生号票queueNumber.add(lastNumber);return lastNumber++;}
}
1、号票管理机器有三个票务管理器,VIP、普通、快速
2、分别定义产生三个票务管理器
3、因为号票管理器值有一个,所以在这里采用单例设计
代码实现:
/** 号票管理机器,有三个票务管理器,VIP、普通、快速*/
public class NumberMachine {private NumberManager commonManager = new NumberManager();// 普通票务管理器private NumberManager expressManager = new NumberManager();// 快速票号管理器private NumberManager VIPManager = new NumberManager();// VIP票务管理器private static NumberMachine instance = new NumberMachine();// 单例设计private NumberMachine() {}public static NumberMachine getInstance() {// 产生实例对象return instance;}public NumberManager getCommonManager() {return commonManager;}public NumberManager getExpressManager() {return expressManager;}public NumberManager getVIPManager() {return VIPManager;}
}
三)、定义三种类型的窗口
1、因为数据集中的数据是固定的所以在这里就可以采用枚举的方式定义
2、因为需要定义我们自己的打印格式,所以在这里需要覆盖tostring方法
代码实现:
//定义三种窗口
public enum CustomerType {COMMON, EXPRESS, VIP;@Overridepublic String toString() {switch (this) {case COMMON:return "普通";case EXPRESS:return "快速";case VIP:return name();}return null;}}
四)常量的定义:
作为一个习惯,在整个工程中最好要用到的常量都统一定义在一个类中,方便管理
常量类的定义:
/** 定义常量*/
public class Constants {public static final int MAX_SERVER_TIME = 10000;public static final int MIN_SERVER_TIME = 1000;public static final int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME = 1;
}
五)定义服务窗口:
1、这个类提高了设置窗口类型和窗口号的功能
2、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
3、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,添加了一些细节信息
代码实现:
/*** 没有把VIP窗口和快速窗口做成子类,是因为实际业务中的普通窗口可以随时被设置为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(){//下面这种写法的运行效率低,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 + "号" + type + "窗口"; System.out.println(windowName + "开始获取普通任务!");Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().fetchNumber(); if(serviceNumber != null ){System.out.println(windowName + "开始为第" + serviceNumber + "号普通客户服务"); 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 + "完成为第" + serviceNumber + "号普通客户服务,总共耗时" + serviceTime/1000 + "秒"); }else{System.out.println(windowName + "没有取到普通任务,正在空闲一秒"); try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} }}private void expressService(){Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().fetchNumber();String windowName = "第" + number + "号" + type + "窗口"; System.out.println(windowName + "开始获取快速任务!"); if(serviceNumber !=null){System.out.println(windowName + "开始为第" + serviceNumber + "号快速客户服务"); int serviceTime = Constants.MIN_SERVICE_TIME;try {Thread.sleep(serviceTime);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} System.out.println(windowName + "完成为第" + serviceNumber + "号快速客户服务,总共耗时" + serviceTime/1000 + "秒"); }else{System.out.println(windowName + "没有取到快速任务!"); commonService();}}private void vipService(){Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getVipManager().fetchNumber();String windowName = "第" + number + "号" + type + "窗口"; System.out.println(windowName + "开始获取VIP任务!"); if(serviceNumber !=null){System.out.println(windowName + "开始为第" + serviceNumber + "号VIP客户服务"); 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 + "完成为第" + serviceNumber + "号VIP客户服务,总共耗时" + serviceTime/1000 + "秒"); }else{System.out.println(windowName + "没有取到VIP任务!"); commonService();} }
}
六)定义测试主类:
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。
2、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。
代码实现:
public class MainClass {private static Logger logger = Logger.getLogger("cn.itcast.bankqueue");public static void main(String[] args) {//产生4个普通窗口for(int i=1;i<5;i++){ServiceWindow window = new ServiceWindow();window.setNumber(i);window.start();}//产生1个快速窗口ServiceWindow expressWindow = new ServiceWindow();expressWindow.setType(CustomerType.EXPRESS);expressWindow.start();//产生1个VIP窗口 ServiceWindow vipWindow = new ServiceWindow();vipWindow.setType(CustomerType.VIP);vipWindow.start(); //普通客户拿号Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable(){public void run(){Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getCommonManager().generateNewNumber();/*** 采用logger方式,无法看到直观的运行效果,因为logger.log方法内部并不是直接把内容打印出出来,* 而是交给内部的一个线程去处理,所以,打印出来的结果在时间顺序上看起来很混乱。*///logger.info("第" + serviceNumber + "号普通客户正在等待服务!");System.out.println("第" + serviceNumber + "号普通客户正在等待服务!"); }},0,Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME, TimeUnit.SECONDS);//快速客户拿号Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable(){public void run(){Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getExpressManager().generateNewNumber();System.out.println("第" + serviceNumber + "号快速客户正在等待服务!");}},0,Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 2, TimeUnit.SECONDS);//VIP客户拿号Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable(){public void run(){Integer serviceNumber = NumberMachine.getInstance().getVipManager().generateNewNumber();System.out.println("第" + serviceNumber + "号VIP客户正在等待服务!");}},0,Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME * 6, TimeUnit.SECONDS);}}