C++事件驱动型银行排队模拟

2020-01-06 15:56:43刘景俊

最近重拾之前半途而废的C++,恰好看到了《C++ 实现银行排队服务模拟》,但是没有实验楼的会员,看不到具体的实现,正好用来作为练习。 

模拟的是银行的排队叫号系统,所有顾客以先来后到的顺序在同一个队列中等待,当有服务窗口空闲时,则队首的顾客接受服务,完成后则下一位顾客开始接受服务。 

本实现是事件驱动型的,处理对象是事件而不是顾客:
 有2种事件:顾客到事件和顾客离开事件。
 有2个队列:顾客队列和事件队列。

 程序的逻辑如下:
 1.初始化事件队列,填充顾客到达事件;
 2.处理事件队列的头部(总是为最早发生的事件),若为“顾客到达事件”,转向处理“顾客到达事件”,若为“顾客离开事件”,转向处理“顾客离开事件”;
 3.循环进行2,直到事件队列为空或超出营业时间;
 4.进行清理工作。 

事件处理 

主流程 

永远处理事件队列的头部——即最早发生的事件。


 void Manager::run() {
 while (_event_queue.size() != 0) {
  _current_event = _event_queue.front();
  if (_current_event->occur_time >= _total_serve_time)//超出营业时间
   break;
  if(_customer_queue.size() == 0 && _event_queue.size() <= _service_num)//生成新的顾客到达事件
  {
   generate_arrived_event(_generate_arrived_time);
   _current_event = _event_queue.front();//update current event, deal it with order
  }

  if (_current_event->event_type == EventType::ARRIVIED)//处理顾客到达事件
   customer_arrived();
  else if (_current_event->event_type == EventType::DEPARTURE)//处理顾客离开事件
   customer_departure();
 }
} 

生成顾客到达事件 

有2种方法:
 (1)一次性生成全部顾客到达事件
 设定单位时间内到达的顾客数量,生成银行营业时间内所有的到达事件,处理这些事件,直到事件队列为空或是超过了银行的营业时间。


 void Manager::generate_arrived_event(int& current_time) {//生成单位时间内的顾客到达事件并入队,current_time是共享的
 Event* event;
 int customer_per_minute = Random::uniform(RANDOM_PER_MINUTE);//单位时间内随机到达的顾客数量,至少为1例
 while (customer_per_minute > 0) {
  event = new Event(current_time);
  _event_queue.enqueue(event);
  --customer_per_minute;
 }
 ++current_time;
 }
 

 _generate_arrived_time = 0;
 while(_generate_arrived_time < _total_serve_time) { //_total_serve_time是银行的总营业时间
  generate_arrived_event(_generate_arrived_time);
 } 

(2)分批生成顾客到达事件
 仅在需要时生成顾客到达事件,因为顾客接受服务需要一定的时间,通常来说第1种方法生成的到达事件在达到银行营业时间后不能全部处理完成,这就造成了时间和空间上的浪费。分批生成到达事件的实现是基于这样的事实:如果顾客队列为空且事件队列的长度小于等于服务窗口的数量时,说明余下的事件将不能让服务窗口满载并产生等待服务的顾客,此时就需要生成新的顾客到达事件。