银行业务调度系统

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。

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。

分析：

对象：客户，取号机（取号、叫号），服务窗口。

客户：分为普通客户、快速客户和VIP客户（使用枚举），本身不需要方法。

号码机（NumberMachine取号、叫号）：

包括产生号码功能（generateNumber，为客户提供号码）和叫号功能(fetchNumber)；号码的存储需要容器，使用ArrayList；客户有三种类型，则取到的号码也有三种类型（对不同的客户提供不同类型的服务），分别编号存储，所以需要三台号码机。

号码机管理器(NumberManager)：用于管理号码机，且只需要一台，用于管理三种客户类型的号码机，设计为单例。

服务窗口(ServiceWindow)：为客户办理业务。普通窗口有多个，快速窗口和VIP窗口可以根据需要设计。普通窗口只为普通客户提供服务，快速窗口和VIP窗口在空闲时可以为普通客户服务。服务窗口依次叫号，由于号码由号码机产生，故要向号码机询问是否有需要服务的客户。

package mycode.bank;

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class MainClass {
	public static void main(String[] args) {
		for(int i=1;i<5;i++){
			ServiceWindow commonWindow=new ServiceWindow();
			commonWindow.setWindowID(i);
			commonWindow.start();
		}
		
		ServiceWindow expressWindow=new ServiceWindow();
		expressWindow.setType(CustomerTypes.EXPRESS);//在此处设置type，可能会出现明明是快速窗口为第3号普通客户服务，却输出快速窗口为第3号快速客户服务
		//解决方法见ServiceWindow类的commonService方法
		expressWindow.start();
		
		ServiceWindow vipWindow=new ServiceWindow();
		vipWindow.setType(CustomerTypes.VIP);
		vipWindow.start();
		
		Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable(){
			public void run(){
				Integer number=NumberManager.getInstance().getCommonMachine().generateNumber();
				System.out.println(number+"普通客户正在等待服务");
			}
		}, 0, Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME, TimeUnit.SECONDS);
		
		Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable(){
			public void run(){
				Integer number=NumberManager.getInstance().getExpressMachine().generateNumber();
				System.out.println(number+"快速客户正在等待服务");
			}
		}, 0, Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*2, TimeUnit.SECONDS);
		
		Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(new Runnable(){
			public void run(){
				Integer number=NumberManager.getInstance().getVipMachine().generateNumber();
				System.out.println(number+"VIP客户正在等待服务");
			}
		}, 0, Constants.COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME*6, TimeUnit.SECONDS);
	}
}

package mycode.bank;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ServiceWindow {
	private CustomerTypes type = CustomerTypes.COMMON;// 决定窗口的类型,默认为普通窗口
	private int windowID = 1;

	public void setType(CustomerTypes type) {
		this.type = type;
	}

	public void setWindowID(int windowID) {
		this.windowID = windowID;
	}

	public void start() {// 叫号
		Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable() {
			public void run() {
				while (true) {
					switch (type) {
					case COMMON:
						commonService();
						break;
					case EXPRESS:
						expressService();
						break;
					case VIP:
						vipService();
						break;
					}
				}
			}

			private void commonService() {
				String windowName = windowID + "号" + type + "窗口";
				Integer number = NumberManager.getInstance().getCommonMachine()
						.fetchNumber();
				System.out.println(windowName + "正在获取普通客户");
				if (number != null) {
					System.out.println(windowName + "正在为" + number + "号" + "普通"
							+ "客户服务");// 如果这里调用type的话，
					// express和vip窗口为普通客户服务时，type会设置为express和vip，而不再是common
					long beginTime = System.currentTimeMillis();
					int maxRandom = Constants.MAX_SERVICE_TIME
							- Constants.MIN_SERVICE_TIME;
					long serviceTime = new Random().nextInt(maxRandom) + 1
							+ Constants.MIN_SERVICE_TIME;// 1000-10000ms
					try {
						Thread.sleep(serviceTime);
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					long costTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;
					System.out.println(windowName + "为" + number
							+ "号普通客户完成服务，耗时" + costTime / 1000 + "秒");
				} else {
					System.out.println(windowName + "没有获取到普通客户，休息一秒钟");
					try {
						Thread.sleep(1000);
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}

			private void expressService() {
				String windowName = windowID + "号" + type + "窗口";
				Integer number = NumberManager.getInstance()
						.getExpressMachine().fetchNumber();
				System.out.println(windowName + "正在获取客户");
				if (number != null) {
					System.out.println(windowName + "正在为" + number + "号" + type
							+ "客户服务");
					long beginTime = System.currentTimeMillis();
					long serviceTime = Constants.MIN_SERVICE_TIME;
					try {
						Thread.sleep(serviceTime);
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					long costTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;
					System.out.println(windowName + "为" + number + "号" + type
							+ "客户完成服务，耗时" + costTime / 1000 + "秒");
				} else {
					System.out.println(windowName + "没有获取到" + type + "客户");
					commonService();
				}
			}

			private void vipService() {
				String windowName = windowID + "号" + type + "窗口";
				Integer number = NumberManager.getInstance().getVipMachine()
						.fetchNumber();
				System.out.println(windowName + "正在获取客户");
				if (number != null) {
					System.out.println(windowName + "正在为" + number + "号" + type
							+ "客户服务");
					long beginTime = System.currentTimeMillis();
					int maxRandom = Constants.MAX_SERVICE_TIME
							- Constants.MIN_SERVICE_TIME;
					long serviceTime = new Random().nextInt(maxRandom) + 1
							+ Constants.MIN_SERVICE_TIME;
					try {
						Thread.sleep(serviceTime);
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					long costTime = System.currentTimeMillis() - beginTime;
					System.out.println(windowName + "为" + number
							+ "号"+type+"客户完成服务，耗时" + costTime / 1000 + "秒");
				} else {
					System.out.println(windowName + "没有获取到"+type+"客户");
					commonService();
				}
			}
		});

	}
}

package mycode.bank;

public class NumberManager {
	private NumberMachine commonMachine=new NumberMachine();
	private NumberMachine expressMachine=new NumberMachine();
	private NumberMachine vipMachine=new NumberMachine();
	
	public NumberMachine getCommonMachine() {
		return commonMachine;
	}
	public NumberMachine getExpressMachine() {
		return expressMachine;
	}
	public NumberMachine getVipMachine() {
		return vipMachine;
	}
	// 将对象变成单例(号码机器只能存在一个，用于管理多个号码管理器)
	private NumberManager(){
		// 构造函数私有化
	}
	
	private static NumberManager instance=new NumberManager();// 静态，对象未创建之前就要存在
	public static NumberManager getInstance(){ // 构造函数私有化，外部不能通过本类创建对象，只能通过静态方法调用
		return instance;
	}
}

package mycode.bank;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class NumberMachine {
	private int lastnumber=1;// 上次返回的号码
	private List<Integer> queueNumber=new ArrayList<Integer>();// 排队的号码
	
	/*两个不同的线程访问相同的数据，需要互斥*/
	public synchronized Integer generateNumber(){
		//使用Integer，自动拆箱、装箱，故lastNumber即使是int型也无所谓
		queueNumber.add(lastnumber);
		return lastnumber++;
	}
	
	public synchronized Integer fetchNumber(){// 取号
		Integer number=null;
		if(queueNumber.size()>0){
			number=queueNumber.remove(0);// 取出排在最前的号码，返回值就是被移除的号码
		}
		return number;
	}
}

package mycode.bank;

public enum CustomerTypes {
	COMMON,EXPRESS,VIP;

	@Override
	public String toString() {
		String name=null;
		switch(this){
		case COMMON:
			name="普通";
			break;
		case EXPRESS:
			name="快速";
			break;
		case VIP:
			name="VIP";
			break;
		}
		return name;
	}
	
	
}

package mycode.bank;

public class Constants {
	public static int MAX_SERVICE_TIME=10000;
	public static int MIN_SERVICE_TIME=1000;
	public static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME=1;
}