Java多线程示例——模拟银行柜台处理业务

1. 题目涉及到的两个对象：窗口，业务。
2. 根据窗口处理的任务分为：普通窗口、VIP窗口、快速窗口。
3. 根据业务类型分为：普通业务、VIP业务、快速业务。
4. 不同的窗口分为独立的线程处理不同的业务。
5. 设定一个线程模拟生成业务。
6. 业务对象有以下属性：
   a. 编号——取号操作
   b. 耗时 ——这里在生成业务时候生成
   c. 业务生成时间
   d. 业务开始处理时间
   e. 业务结束处理时间
   f. 业务被处理的窗口

#实现
##UML图

1. Bank类实现TaskCompeleteLitener接口，Windows窗口类引用TaskCompeleteLitener实例，每处理完一个业务之后回调onTaskCompelete方法。
2. QuickWindow、VIPWindow、NormalWindow表示处理不同类型业务的窗口均继承Window类。
3. TaskFactory负责按照比例生成不同的业务。
4. QuickTask、VIPTask、NormalTask表示不同类型的业务，均继承Task类。
5. Window继承Thead类，不同的窗口作为独立的线程去运行。每个Window有属于自己的任务管理队列。每次从队列中取出任务，如果任务队列空，则阻塞自己的线程。

##代码逻辑
###取任务

	/**
	 * 从队列中取出任务
	 * 
	 * @date 2016年10月9日 下午6:47:12
	 * @return 可能返回空，等待一段时间查询
	 * @throws InterruptedException
	 */
	protected Task getTask() throws InterruptedException {
		if (taskQueue == null) {
			return null;
		}
		if (!taskQueue.get(0).isEmpty() || taskQueue.size() == 1) {// 当自己的任务队列非空，或者本本窗口只有属于自己的任务
			return taskQueue.get(0).take();// 从队头取出任务，如果任务队列空，则阻塞线程
		}
		for (int i = 1; i < taskQueue.size(); i++) {
			if (!taskQueue.get(i).isEmpty()) {// 存在非空的任务队列，取出任务处理
				System.err.println("处理其他窗口业务");
				return taskQueue.get(i).remove();//不阻塞线程
			}
		}
		return null;

	}

这个方法是在Window中定义的，每次取新的业务时，考虑到快速业务和VIP业务不仅可以处理自身的业务也可以帮忙处理普通业务。所以，优先判断自身的任务队列。只有快速窗口和VIP窗口的自身任务队列是空，才处理普通窗口的任务队列。但是当普通窗口的任务队列也是空的时候，不阻塞该线程。

###处理任务

	@Override
	public void run() {
		super.run();
		while(true){
			Task task = null;
			try {
				while ((task = getTask()) == null) {
					Thread.sleep(1000);
				}
				//标记业务被处理的窗口
				task.setWindow(this);
				System.out.println(getName() + "处理" + task.getId());
				//开始处理业务
				task.setStartTime(Calendar.getInstance());
				//休眠线程
				Thread.sleep(task.getCostTime());
				//结束处理业务
				task.setEndTime(Calendar.getInstance());
				listener.onTaskCompelete(task);
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}

窗口线程的处理程序，每次取出一个非空的task进行处理，如果队列是空，就休眠线程1秒钟，继续取出任务。

###主线程

	public void excute() {

		/**
		 * 普通任务队列
		 */
		BlockingQueue normalTasks = new ArrayBlockingQueue(100);
		/**
		 * vip任务队列
		 */
		BlockingQueue vipTasks = new ArrayBlockingQueue(100);
		/**
		 * 快速业务队列
		 */
		BlockingQueue quickTasks = new ArrayBlockingQueue(100);

		NormalWindow normalWindow1 = new NormalWindow("普通窗口1", this);
		NormalWindow normalWindow2 = new NormalWindow("普通窗口2", this);
		NormalWindow normalWindow3 = new NormalWindow("普通窗口3", this);
		NormalWindow normalWindow4 = new NormalWindow("普通窗口4", this);
		VIPWindow vipWindow = new VIPWindow("VIP窗口", this);
		QuickWindow quickWindow = new QuickWindow("快速窗口", this);

		/**
		 * 添加处于本窗口管理的任务队列
		 */
		normalWindow1.addTaskQueque(normalTasks);
		normalWindow2.addTaskQueque(normalTasks);
		normalWindow3.addTaskQueque(normalTasks);
		normalWindow4.addTaskQueque(normalTasks);
		vipWindow.addTaskQueque(vipTasks);
		quickWindow.addTaskQueque(quickTasks);

		/**
		 * 给vip窗口和快速窗口添加普通窗口的任务队列
		 */
		vipWindow.addTaskQueque(normalTasks);
		quickWindow.addTaskQueque(normalTasks);

		/**
		 * 启动所有窗口的线程
		 */
		normalWindow1.start();
		normalWindow2.start();
		normalWindow3.start();
		normalWindow4.start();
		vipWindow.start();
		quickWindow.start();

		while (true) {
			try {
				Task task = TaskFactory.generateTask();//生成业务
				System.out.println(task);
				//添加到指定的任务队列中
				if (task instanceof NormalTask)
					normalTasks.add(task);
				else if (task instanceof VIPTask)
					vipTasks.add(task);
				else
					quickTasks.add(task);
				//休眠1秒，继续生成下一个任务
				Thread.sleep(1000);
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}

主线程除了做一些前期准备工作，如：初始化各个窗口，启动各个窗口线程，就是反复生成新的业务。

##测试结果

#后记
这里没有处理任务时间的最大值和最小值，因为这不在我研究多线程编程的范围内。用到了BlockQueue容器，更详细的使用方法，建议多看看别的资料，这里不做详细介绍。

源码下载：模拟银行柜台处理业务示例源码