又一道软通动力7K月薪面试题——银行业务调度系统

后期补充：网友对我诟病最多的就是我帮学生做面试题，说这是小偷和骗子行为，在此，我对自己给学员做面试题做出如下解释：
（1）学员拿着面试题来找老师，学生也事先思考和尝试后实在没有办法，又求职心切才想到找老师帮忙的。老师出于对题目和技术的好奇，也出于对学生的感情，才不辞劳苦去帮助做题的。明知小孩自己做不到，还不帮小孩去做，非要锻炼孩子自己去做，现在估计很多父亲都做不到吧。何况，学生也是我们的客户，我们不去帮一下，这个显得太冷酷无情了。
（2）有人说，应该让学生自己去做，做不出来就别去招聘单位冒充好汉，帮学生做题就是鼓励学生行骗和作恶！从这一点上来说，事情做得确实有点不光明磊落，但用行骗和作恶来形容，就言之过重了。毕竟用人单位也不是傻子，随便找个农民工把结果交上去，用人单位就会录用吗？用人单位在做题之前就对学员进行过一些基本的技术考核和交流，肯定也是觉得差不多了，才让学生把题目拿回家去做的，学生做出来后，也要给他们去讲解代码思路的，只要学生能说清楚代码思路，用人单位未必真关心是学员自己单独做的，还是有朋友帮忙做的，因为很多单位的招聘岗位是对事不对人的，只要能把工作中安排的事情搞定，那就不管这个人是否是自己亲自搞定的，还是靠外援搞定的，公司要的是事情的结果。很多公子哥在一些大公司都挂职“副总经理”，难道这个公子哥真有“副总经理”的能力吗？不管他们有没有，但是，他们能靠自己的关系把“副总经理”要办的事情办妥，这就是公司的目的。同样道理，公司不管学生是怎么做出来，只要学生做出来了，就说明他或他的亲友团能解决公司日后分配给他的任务，才不管他是怎么解决的呢？公司也许要的就是这一点。如果是这样，我们正好满足了公司的需求，怎么能说是行骗和作恶呢！
（3）我历来的一个观念就是：对于我花时间研究透和解决过的技术问题，只有把这些知识分享出去，才能实现个人价值和社会价值的更大化。如果一个人花了很多时间和精力搞明白的知识只装在自己的肚子里，不找机会把它应用出来，那么这个知识就没有什么价值，一个知识只有被很多人使用，被反复地使用，才能实现这个知识的价值最大化。所以，我把这些题目和解题思路都公布出来了，为了吸引更多人来学习，我当然要告诉大家这是面试题，并且是决定工作成败的面试题，这也是提高大家来学习这个题目的热情的一种激励手法罢了，没想到被送到了道德审判的十字架上了。

更正:

上一篇交通灯管理系统原本是软通动力的一道面试题，由于时间久远有点忘记了，误写成联想利泰的。我这里也有联想利泰出的一道类似面试题【移动资费统计系统】，我将在下一篇博客中为大家讲解。

背景介绍：

参看《交通灯管理系统》的介绍， 其中说到又有另外一名学员也去了该外包公司面试，同样也是让他三天内做这个交通灯管理系统，当我告诉另外这名同学，已经有一个同学先他一步来找我了，我只能满足他们俩人中的一人，否则，他们就会出现答案雷同，最后对他们俩人都造成不利影响。另外这名同学听后说:"张老师，您就只管xxx同学吧，不用管我了"，听到这种仗义的话，我还真高兴，因为我最不爱与那些自私自利的小气人打交道的，今天遇到这种仗义的学员，我当然高兴了。当我做完《交通灯管理系统》后，立马发邮件给了这俩名同学，还特意打电话通知了一下后来的那名同学，让他把代码改一改再去找那家软件外包公司，免得雷同。结果后来这名同学主动打电话给先前的同学，让他先去给那家公司交答案，他再晚一天过去。不出所料，先前的同学顺利上班了，等到后来这名同学第二天去公司交答案时，用人单位说：“那个交通系统项目组的人已经招满了，我们另外还有一个银行的项目，银行项目组还要招人，如果你愿意，你再回去做一个银行系统的题目，如果做得出来的话，就进入我们的银行项目组。”

说真的，这家软件公司招聘的手段还真不错，我很欣赏这种招聘方法，他们不再用常规的网上都找得到的面试题进行面试了，而是直接用项目中的业务来选人。我想这个公司这么做，应该也是出于无奈吧，这样做完全就是为了防止招到那种滥竽充数的“南郭先生”，并不是要利用面试者的劳动成果，他们公司规模很大，不至于吝啬这么一点工钱。这家软件公司是做外包的，程序员流动性很强，所以经常需要招聘大量的开发人员，但是他们以前招聘到的南郭先生实在太多，弄得他们叫苦不迭！他们招进了很多人，面试的时候感觉这些人题目都做得好好的，但是一到工作岗位的表现则与面试时完全判若两人，后来他们调查原因发现，现在来面试的人都背过网上的面试题，所以现在通过面试题已经很难选拨出真正的人才了。我们有不少学员都在这家公司工作过，以前就有在这家公司上班的学员回来给我说过，他去这家公司根本就没做面试题，而是直接上机操作通过后，这家公司说：“虽然现在做面试题没有什么意义了，但是为了加强和复习一下基础知识，你还是要把这些面试题好好看一看”，这家公司给了我们的学员一套面试题，我们学员回来后一看，发现这套题与我整理的《就业面试宝典》差不多，几乎没有什么区别！

第二名同学拿回来的银行项目如下：

银行业务调度系统

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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。

解题思路

• 面向对象的分析和设计：

（一）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，经常在银行办理业务的人更有利于理解本系统，例如，我经常陪老婆跑银行，对银行的这个业务算是比较熟悉了，我知道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。
（二）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。
1.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。
2.如果我不是多次亲身经历银行的这种业务，再加之积累了大量面向对象的应用开发经验，我也不知道能否轻松进行这种设计，能否发掘出其中隐含的对象信息，我真说不出具体的经验是什么，就是日积月累出来的一种感觉。

（三）类图:

• 类的编码实现

（一）NumberManager类
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。
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，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。
源码如下：

 package cn.itcast.bankqueue;

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

public class NumberManager {
	private int lastNumber = 0;
	private List queueNumbers = new ArrayList();
	
	public synchronized Integer generateNewNumber(){
		queueNumbers.add(++lastNumber);
		return lastNumber;
	}
	
	public synchronized Integer fetchNumber(){
		if(queueNumbers.size()>0){
			return (Integer)queueNumbers.remove(0);
		}else{
			return null;
		}
	}
}

（二）NumberMachine类
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，定义三个对应的方法来返回这三个NumberManager对象。
2.将NumberMachine类设计成单例。
源码如下：

package cn.itcast.bankqueue;

public class NumberMachine {
	
	private NumberMachine(){}
	private static NumberMachine instance = new NumberMachine();
	public static NumberMachine getInstance(){
		return instance;
	}
	
	private NumberManager commonManager = new NumberManager();
	private NumberManager expressManager = new NumberManager();
	private NumberManager vipManager = new NumberManager();
	public NumberManager getCommonManager() {
		return commonManager;
	}
	public NumberManager getExpressManager() {
		return expressManager;
	}
	public NumberManager getVipManager() {
		return vipManager;
	}
}  

（三）CustomerType枚举类
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。
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。
源码如下：

package cn.itcast.bankqueue;

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

（四）ServiceWindow类
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。
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。
源码如下：

package cn.itcast.bankqueue;

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

/**
 * 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();
		}	
	}
}

（五）MainClass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.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。
源码如下：

package cn.itcast.bankqueue;

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

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);
	}
}

（六）Constants类
1.定义三个常量：MAX_SERVICE_TIME、MIN_SERVICE_TIME、COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME。
源码如下：

package cn.itcast.bankqueue;

public class Constants {
	public static int MAX_SERVICE_TIME = 10000; //10秒！
	public static int MIN_SERVICE_TIME = 1000; //1秒！
	
	/*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
	 * 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，
	 * 1秒钟产生一个普通客户比较合理，*/	
	public static int COMMON_CUSTOMER_INTERVAL_TIME = 1; 	
}

•上篇名企面试之软通动力的一道做出来就给月薪7K的面试题