黑马程序员_7K面试题之银行业务调度系统

            银行业务调度系统

一、概述

模拟实现银行业务调度系统逻辑，具体需求如下：

 

     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。

 

   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）。

 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。

   

     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）。

 

      各类型客户在其对应窗口按顺序依次办理业务。

 

      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。

 

   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。

二、需求分析

由题目可以了解到不管是客户还是服务窗口，他们操作的都是同一个取票机，当客户来到银行办理业务的时候，会到取票机器那里取得一张号码，同时该号码会存储在相对应的取票器中，这时就会有对应的窗口向对应的取票器中读取存入的号码，从而有序地对用户进行操作。

       由需求可以知道，我们在一台取票机中得有三个取票器，分别管理着普通客户、快速客户和VIP客户的取号，同时窗口也分为普通窗口、快速窗口和VIP窗口，规定普通窗口只能办理普通客户的手续，VIP客户可以办理VIP客户手续，如果在没有VIP客户的时候，也可以办理普通客户，快速窗口也一样，在没有快速客户的时候，也可以办理普通客户的手续，如此分析，则有取票机的结构应为这样：

一个取票机里面有三个取票器，VIP窗口和快速窗口的操作功能是一样，均为“做完自己的事，再忙其他的事”；基本流程图如下：

普通窗口和VIP、快速窗口则不一样，其基本流程图如下：

到此，几个取票器之间的基本关系就可以确立了下来了。在需求里面有提到客户服务时间与客服产生时间，这里使用线程的sleep方法来模拟为客户的服务的时间，使用jdk5的新特性来模拟客户产生的过程，在这个系统中，个人觉得的就是类与类之间的关系太过于复杂了，所以按照了个人的理解画出了类与类之间的关系图。自定义的类有：

NunberManage:产生客服和取出客服的取票器

NumberMachine:模拟了一个取票机，里面包含了三个取票器

ServiceWindow :模拟窗口去操作取票机，服务不同的客户

MainClass：初始化各种窗口，以及设计了客户已1:6:3来到银行办理业务

CustomerService：存储在各个类中要使用到的常量

WindowType：枚举类，存了三种窗口类型的对象。

很据我自己的理解得出的他们之间的关系；：

三、各个类的设计

NumberManage类的设计：

该类提供了两个方法：

getNewNumber()：当有客户取服务号码的时候，产生一个号码，将此号码返回给客户，使得客服指导知己的号码，同时将这一号码存储在一个容器中，以便服务窗口能取到号码，并为相应的客户服务。

fetchNumber()：为窗口调用，窗口取得集合中的号码，并为该号码对应的客户服务。

由于这里设计到了两个函数同时操作一个对象（集合），所以这里要使用同步锁，使得在某一时刻只能有一个方法区操作集合，避免了异常的产生。

该类的设计的源码为：

package cn.itcast.bank;import java.util.ArrayList;import java.util.List;//这里产生为每一中类型的取票器提供两种方法，//提供为客户取票和窗口取票两种方法public class NumberManage {//使用一个集合，将客户产生的号码放入该集合中，方便窗口取得该号码，为客户服务  private  List<Integer> NumberArr = new ArrayList<Integer>();    //在定义个变量，用来返回客户的号码  private int lastNumber =0;public synchronized Integer getNewNumber(){ //这里是两个函数同时操作同一个集合，为了避免产生异常，使用同步函数NumberArr.add(++lastNumber);   //客服取票，同时将客户所取得的号码存入集合中return lastNumber;}public synchronized Integer fetchNumber(){if(NumberArr.size() > 0){ //得闲判断是否有需要服务的客户returnNumberArr.remove(0);}else{return null;}}}

NumberMachine类的设计：

该类模拟了一个取票机，保证该取票机只能有一个，同时也要得到该取票机中的三种取票器，

所以该类的设计就是创建NumberManage类的对象，对外提供获取该类对象的方法，同时，使用单例设计模式让本类永远都只能有一个实例对象：

该类源码为：

package cn.itcast.bank;/* * 该类模拟了一个取票机，该取票机里有三个取票器，分别是普通客户取票器、VIP客户取票器和快速客户取票器 *  * 三个取票器有各自的NumberManage *  * 为了产生避免产生多个相同的号码，所以这里采用了单例设计模式，也就是这里只有一个取票机 *  *  * */public class NumberMachine {//创建三个取票器//普通客服取票器private NumberManage commonCustomer = new NumberManage();//VIP客户取票器private NumberManage VIPCustomer = new NumberManage();//快速客户取票器private NumberManage fastCustomer = new NumberManage();public NumberManage getCommonCustomer() {return commonCustomer;}public NumberManage getVIPCustomer() {return VIPCustomer;}public NumberManage getFastCustomer() {return fastCustomer;}//控制本类永远只有一个对象，单例设计模式private NumberMachine(){};private static NumberMachine instance = new NumberMachine();public static NumberMachine getInstance(){return instance;}}

ServiceWindow类的设计：

该类可以为各种类型的客户提供服务，也就是说这个类可以模拟不同的窗口，并为不同的客户提供服务，这里具体有什么样的窗口，还要由MainClass类中指定，这里指定了什么样的窗口应该为什么样的客户服务，使用jdk1.5的新特性，开启一个线程来执行取票任务，使用循环，不停地取票，并判断当前窗口是那种类型的窗口，使用当前窗口去执行对应的取票任务（VIP窗口在VIP取票器中取票，快速窗口在快速取票器中取票。。。。），对于VIP取票和快速取票，如果当前没有VIP客户，则VIP窗口将会为普通客户服务，快速窗口也一样，

setType：用来设置当前窗口是什么类型的，

setWinNumber：用来设置当前窗口是第几个窗口。

start();窗口开启，开始服务

CommCustomer（）；为普通客户提供服务，没有普通客户时，休息1s，有，为该客户服务，并在一定时间内不为其他客户服务（线程睡眠一端时间）；

FastCustomer（）；为快速客户提供服务，有快速客户时，为快速客服提供服务，在服务期间也不为其他客户提供服务（线程睡眠一段时间），如果没有快速客户，则该快速窗口就会为普通客户提供服务，此时有普通客户，为普通客户提供服务，没有，休息1s，再继续去取快速客户，如此循环。

VipCustomer（）；该方法的功能和FastCustomer的功能相似；

该类的源码实现：

package cn.itcast.bank;import java.util.Random;import java.util.concurrent.Executors;//模拟服务窗口public class ServiceWindow {//初始化窗口WindowType type = WindowType.COMMON;//初始化窗口private int winNumber;   //开始取票public void setType(WindowType type) {this.type = type;}public void setWinNumber(int winNumber) {this.winNumber = winNumber;}public void start(){//开启一个线程来执行窗口取票Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// TODO Auto-generated method stubwhile(true){switch (type) {case COMMON: //如果是普通窗口ConmmNumber();break;case FAST:FastNumber();break;case VIP:VipNumber();break;}}}});}protected void ConmmNumber() {// TODO Auto-generated method stub//获得取票机中取票器NumberManage common = NumberMachine.getInstance().getCommonCustomer();//获取该取票器中的号码Integer CustomerNumber =  common.fetchNumber();if(CustomerNumber != null){//取到号码，为该客户服务System.out.println("第"+winNumber+"号"+type+"窗口正在为"+CustomerNumber+"号普通用户服务");//服务期间，不能服务其他客户，让该线程睡眠一段时间，int Time = CustomerService.WINDOW_SERVICE_MAX_TIME-CustomerService.WINDOW_SERVICE_MIN_TIME; int currentTime = new Random().nextInt(Time)+1 + CustomerService.WINDOW_SERVICE_MIN_TIME;try {Thread.sleep(currentTime);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}System.out.println("完成对"+CustomerNumber+"号普通客户的服务，总耗时"+currentTime/1000+"s");}else{System.out.println("第"+winNumber+"号"+type+"窗口没有取到普通客户，休息1s");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}protected void FastNumber() {// TODO Auto-generated method stub//获得取票机中取票器NumberManage common = NumberMachine.getInstance().getFastCustomer();//获取该取票器中的号码Integer CustomerNumber =  common.fetchNumber();if(CustomerNumber != null){//取到号码，为该客户服务System.out.println("第"+winNumber+"号"+type+"窗口正在为"+CustomerNumber+"号快速客户服务");//服务期间，不能服务其他客户，让该线程睡眠一段时间，//int Time = CustomerService.WINDOW_SERVICE_MAX_TIME-CustomerService.WINDOW_SERVICE_MIN_TIME;     //   int currentTime = new Random().nextInt(CustomerService.WINDOW_SERVICE_MIN_TIME)+1;try {Thread.sleep(CustomerService.WINDOW_SERVICE_MIN_TIME);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}System.out.println("完成对"+CustomerNumber+"号快速客户的服务，总耗时"+CustomerService.WINDOW_SERVICE_MIN_TIME/1000+"s");}else{System.out.println("第"+winNumber+"号"+type+"窗口没有取到"+type+"客户，可以为普通客户服务");     ConmmNumber();}}protected void VipNumber() {// TODO Auto-generated method stub//获得取票机中取票器NumberManage common = NumberMachine.getInstance().getVIPCustomer();//获取该取票器中的号码Integer CustomerNumber =  common.fetchNumber();if(CustomerNumber != null){//取到号码，为该客户服务System.out.println("第"+winNumber+"号"+type+"窗口正在为"+CustomerNumber+"号VIP客户服务");//服务期间，不能服务其他客户，让该线程睡眠一段时间，int Time = CustomerService.WINDOW_SERVICE_MAX_TIME-CustomerService.WINDOW_SERVICE_MIN_TIME;         int currentTime = new Random().nextInt(Time)+1 + CustomerService.WINDOW_SERVICE_MIN_TIME;try {Thread.sleep(currentTime);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}System.out.println("完成对"+CustomerNumber+"号VIP客户的服务，总耗时"+currentTime/1000+"s");}else{System.out.println("第"+winNumber+"号"+type+"窗口没有取到"+type+"客户，可以为普通客户服务");     ConmmNumber();}}}

MainClass类的设计：

该类就做了一些初始化啊，这里就初始化了五个普通窗口，一个快速窗口，一个VIP窗口，并产生三个新线程去模拟三种不同的客户的产生的情况，并实现

VIP客户 ：普通客户 ：快速客户 =  1 ：6 ：3。

该类源码：

package cn.itcast.bank;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class MainClass {public static void main(String[] args) { //开启五个普通窗口,不指定则默认是普通窗口for(int i =1 ;i <= 5 ; i++){ ServiceWindow Commwindow = new ServiceWindow();  Commwindow.setWinNumber(i);  Commwindow.start();}//开启一个VIP窗口ServiceWindow Vipwindow = new ServiceWindow();Vipwindow.setType(WindowType.VIP);Vipwindow.setWinNumber(1);Vipwindow.start();//开启一个快速窗口ServiceWindow Fastwindow = new ServiceWindow();Fastwindow.setType(WindowType.FAST);Fastwindow.setWinNumber(1);Fastwindow.start();//开启窗口，先在就是上班时间，该有客户来办理业务了，由于三种客户之间是没有任何联系的，所以每一种客户要使用单独的线程来控制//普通客户Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(                new Runnable() {@Overridepublic void run() {// TODO Auto-generated method stubInteger Customer =NumberMachine.getInstance().getCommonCustomer().getNewNumber();System.out.println("第"+Customer+"号普通客户正在等待办理业务");}},0,CustomerService.HOW_TIME_ADDCUSTOMER,TimeUnit.SECONDS);//VIP客户Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(                  new Runnable() {@Overridepublic void run() {// TODO Auto-generated method stubInteger Customer =NumberMachine.getInstance().getVIPCustomer().getNewNumber();System.out.println("第"+Customer+"号VIP客户正在等待办理业务");}},0,CustomerService.HOW_TIME_ADDCUSTOMER * 6,TimeUnit.SECONDS);//快速客户Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(                new Runnable() {@Overridepublic void run() {// TODO Auto-generated method stubInteger Customer =NumberMachine.getInstance().getFastCustomer().getNewNumber();System.out.println("第"+Customer+"号快速客户正在等待办理业务");}},0,CustomerService.HOW_TIME_ADDCUSTOMER * 2,TimeUnit.SECONDS);} }

对于CustomerService类存储的就是一些在其他类中的常量：

package cn.itcast.bank;public class CustomerService {//一个窗口为客户服务的最大时间为public static final int WINDOW_SERVICE_MAX_TIME = 10000;//一个窗口为客户服务的最大时间为public static final int WINDOW_SERVICE_MIN_TIME = 1000;//设置多长时间增加一个客户public static final int HOW_TIME_ADDCUSTOMER = 1;}

WindowType是一个枚举类，该枚举类有三个实例对象，分别是：COMMON，VIP，FAST，他们分别代表了窗口的类型为：普通类型，VIP类型和快速窗口类型，这里覆盖了他们的toString方法，

package cn.itcast.bank;public enum WindowType {COMMON,VIP,FAST;@Overridepublic String toString(){switch (this) {case COMMON:   return "普通";case VIP:return name();case FAST:return "快速";default:break;}return null;}}