ATM自动取款机系统概述.docx
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ATM自动取款机系统概述.docx
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ATM自动取款机系统概述
ATM自动取款机系统概述
11.1 ATM自动取款机系统概述
ATM自动取款机是由计算机控制的持卡人自我服务型的金融专用设备。
本节主要简单介绍ATM自动取款机系统及其开发流程。
11.1.1 ATM自动取款机简介
ATM是英文AutomaticTellerMachine的缩写,即自动取款机的意识,图11-1是一个ATM自动取款机的示意图。
ATM是最普遍的自助银行设备,可以提供最基本的银行服务之一,即出钞交易,有些全功能的产品还可以提供信封存款业务。
在ATM自动取款机上也可以进行账户查询和改密的业务。
作为自助式金融服务终端,除了提供金融业务功能之外,ATM自动取款机还具有维护、测试、事件报告、监控和管理等多种功能。
11.1.1 ATM自动取款机简介
ATM是英文AutomaticTellerMachine的缩写,即自动取款机的意识,图11-1是一个ATM自动取款机的示意图。
ATM是最普遍的自助银行设备,可以提供最基本的银行服务之一,即出钞交易,有些全功能的产品还可以提供信封存款业务。
在ATM自动取款机上也可以进行账户查询和改密的业务。
作为自助式金融服务终端,除了提供金融业务功能之外,ATM自动取款机还具有维护、测试、事件报告、监控和管理等多种功能。
11.1.2 ATM自动取款机的开发流程
ATM自动取款机系统的开发流程遵循实时系统的统一开发过程,主要生命周期包括系统分析、概要设计、详细设计和实现与测试,采用的软件开发方法为迭代式。
开发流程详细说明如下。
l 系统分析。
主要标识系统涉及的用例,以及为每个用例创建的事件流。
而且,还需要定义初始功能测试用例,作为检查最后实现是否正确和完备的工具。
系统分析还需要显示用例隐含的类,利用分析类图进行文档化处理。
l 概要设计。
使用CRC卡,定义每个类的职责。
首先通过全局类图定义设计的静态结构,然后定义设计的动态结构,使用状态图定义主要控制类的动态行为,为主要用例创建交互图。
l 详细设计。
包括为每个类定义属性和操作,利用包图对相关类进行组织。
l 代码生成。
利用代码生成工具将设计转换为Java代码,并对代码进行详细处理,编写辅助代码,完成系统实现,并能够对设计进行模拟,能够作为Applet运行,能够在浏览器中查看可执行版本。
需要注意的是,本实例采用实时Java作为最后的实现语言,创建了一个ATM自动取款机的模拟程序。
模拟真实ATM机的行为,还需要JDK的支持。
11.1.3 ATM自动取款机系统初始需求描述
下面是一个ATM自动取款机系统初始需求描述示例,供读者参考。
“ATM自动取款机系统初始需求规格说明书”
1.引言
1.1 目的
本文档描述了自动取款机系统的软件需求,支持ATM的设计人员、开发人员和维护人员。
1.2 范围
ATM的功能要求支持计算机银行网。
1.3 概述
文档剩余部分组织如下:
本节后续部分将给出一些重要术语的定义;第2部分将包含对ATM的一些基本描述;第3部分表示特定的功能需求、外部接口和性能需求。
1.4 定义
l 账号。
在银行中,事务应用的单个账号。
账号可以为多种类型,但是至少包括支票和存款。
每个顾客可以拥有多个账号。
l ATM。
一个工作站终端,使得顾客能够使用现金卡在ATM上进行自己的事务处理。
ATM同顾客进行交互,收集事务信息,并发送事务信息到中心计算机,由中心计算机确认和处理信息之后,将现金通过ATM提供给顾客。
l 银行。
一个金融机构,负责保存顾客的账号信息,执行授权卡通过ATM网访问账号。
l 银行计算机。
银行拥有的计算机,同ATM网和银行自己的现金工作站进行交互。
银行可以拥有自己的内部计算机网处理账号,但是我们只关心同网络进行交互的计算机。
l 现金卡。
每张卡提供给一个银行客户,授权客户可以使用ATM机访问自己的账号。
每张卡包含一个银行代码和一个卡号,银行代码根据信用卡的国际标准进行编码,卡号确定卡能够访问的账户。
一张卡不能访问客户的所有账户。
每张卡只能有一个持卡人,但是多个复本可能存在,所以必须考虑从不同的ATM机同时使用相同卡的行为。
l 客户。
拥有银行的一个或者多个账号的人。
客户可以包括一个人或者多个人,或者是公司。
相同的人,拥有不同银行的账号被认为是不同的客户。
11.2 ATM自动取款机系统的初始模型的创建
在Rational RoseRealTime中,创建ATM自动取款机系统模型的第1步是创建初始模型,其操作步骤如下。
(1)启动RationalRoseRealTime,在“CreateNewModel”对话框中,选择“RTJava”选项,这是因为ATM自动控制系统采用实时Java实现,需要导入Java框架。
然后单击“Open”按钮,如图11-4所示。
图11-4 定义模型框架
(2)RationalRoseRealTime将在工具集中初始化一个空的模型,标题将显示为“Rational RoseRealTime-(Untitled)”,表示这是一个新模型,还没有保存到磁盘中。
(3)保存所创建的模型,并命名为“ATM”,如图11-5所示。
这样就完成了初始模型的创建操作,下面将介绍如何创建其他UML模型。
11.4 ATM自动取款机系统的概要设计
明确需求之后,就需要开始对系统进行概要设计。
概要设计的主要输出是概要设计说明书,但在此并不介绍如何编写ATM自动取款机系统的概要设计说明书,而是分析如何基于面向对象的思想、UML和RationalRose RealTime执行系统的概要设计。
11.4.1 分析初始类模型
通过对ATM自动取款机系统的用例模型进行分析,可以提取以下Capsule和类。
l 自动取款机Capsule:
ATM,由以下Capsule组成。
Ø 操作面板:
OperatorPanel。
Ø 读卡机:
CardReader。
Ø 顾客面板:
CustomerConsole。
Ø 同银行的网络连接:
NetworkToBank。
Ø 吐钱机:
CashDispenser。
Ø 现金接收器:
EnvelopeAcceptor。
Ø 收据打印机:
ReceiptPrinter。
l 对应于用例的Capsule。
Ø 会话类:
Session。
Ø 事务类(抽象类,复杂公共特性,支持对特定事务类型的继承):
Transaction。
l ATM信用卡类:
Card。
l ATM机器维护的事务日志Capsule:
Log。
基于用例分析和上述提取的Capsule和类,可以创建以下初始分析类图,以显示类同参与者及类图之间的关系,如图11-17所示。
图11-17 初始分析类图
11.4.2 创建ATM的CRC卡
CRC(Class-Responsibility-Collaborator)卡建模是一种简单且有效的面向对象的分析技术。
在一个实时系统开发项目中,包括用户、系统分析员和开发者,在建模和设计过程中,经常应用CRC卡建模,使整个开发团队普遍的理解形成一致。
CRC卡由类(Class)、职责(Responsibility)和协作(Collaborator)3部分组成。
类代表许多类似的对象。
而对象是系统模型化中关注的事物。
对象可以是人、地方、事情或任何对系统有影响的概念。
类名一般列在CRC卡的顶部。
职责是类需要知道或需要做的任何事物。
这些职责是类自身所具备的知识,或类在执行时所需要的知识。
协作是指为获取消息或协助执行活动的其他类。
在特定情形下,与指定的类按一个设想共同完成同一个(或许多)步骤。
协作的类名在CRC卡的右边排列。
在此,主要为以下Capsule和类定义CRC卡。
ATMCRC卡:
如表11-2所示,它是ATM自动取款机的顶层类,用于实现ATM操作的业务逻辑。
表11-2 ATMCRC卡
ATM
当开关打开时,启动系统
当开关关闭时,关闭系统
当顾客插入信用卡时,开始一个新的会话
提供对Session和Transaction构件的访问能力
OperatorPanel
CashDispenser
NetworkToBank
CustomerConsole
Session
l CardReaderCRC卡:
如表11-3所示,用于读取现金卡的信息。
表11-3 CardReaderCRC卡
CardReader
告诉ATM信用卡什么时候插入的
从卡上读取信息
弹出信用卡
保存信用卡
ATM
Card
l CashDispenser CRC卡:
如表11-4所示,该类用于处理弹出现金操作的业务逻辑。
表11-4 CashDispenserCRC卡
CashDispenser
跟踪信用卡,采用初始金额进行初始化
报告是否有足够的金额
吐钱
Log
l CustomerConsoleCRC卡:
如表11-5所示,该类用于支持用户控制台操作。
表11-5 CustomerConsoleCRC卡
CustomerConsole
显示消息
显示提示信息,从键盘接收口令
显示提示信息和菜单,从键盘接收一个选项
显示提示信息,从键盘接收输入的金额数量
对用户按下的取消键作出响应
无
l EnvelopeAcceptorCRC卡:
如表11-6所示,该类用于处理现金接收器的业务逻辑。
表11-6 EnvelopeAcceptorCRC卡
EnvelopeAcceptor
从顾客接收现金
Log
l LogCRC卡:
如表11-7所示,用于记录操作日值。
表11-7 LogCRC卡
Log
记录发送到银行的消息
记录从银行接收到的消息
记录吐的现金数
记录从顾客接收的现金数
无
l NetworkToBankCRC卡:
如表11-8所示,用于支持ATM同银行的连接。
表11-8 NetworkToBankCRC卡
NetworkToBank
在ATM机启动时初始化同银行的连接
向银行发送消息,等待响应
在系统关闭时终止同银行的连接
Message
Log
Balances
Status
l OperatorPanelCRC卡:
如表11-9所示,用于处理操作面板的业务逻辑。
表11-9 OperatorPanelCRC卡
OperatorPanel
通知ATM将状态修改为开关状态
允许操作员定义初始现金的数量
ATM
l ReceiptPrinterCRC卡:
如表11-10所示,用于支持收据打印。
表11-10 ReceiptPrinterCRC卡
ReceiptPrinter
打印收据
Receipt
l SessionCRC卡:
如表11-11所示,用于支持用户会话的业务逻辑。
表11-11 SessionCRC卡
Session
执行会话用例
如果顾客重新输入口令,则更新口令值
ATM
CardReader
Card
CustomerConsole
Transaction
l TransactionCRC卡:
如表11-12所示,用于支持用户事务操作的业务逻辑。
表11-12 TransactionCRC卡
(续表)
Transaction
允许顾客选择事务类型
执行事务用例
执行非法口令扩展用例
ATM
CustomerConsole
Withdrawal
Deposit
Transfer
Inquiry
ATM
CustomerConsole
Withdrawal
Deposit
Transfer
Inquiry
Message
NetworkToBank
Receipt
ReceiptPrinter
CustomerConsole
Session
CardReader
l WithdrawalCRC卡:
如表11-13所示,用于处理用户取款事务的业务逻辑。
表11-13 WithdrawalCRC卡
Withdrawal
执行取款事务用例相关操作
CustomerConsole
CashDispenser
Message
Receipt
l Deposit CRC卡:
如表11-14所示,用于处理用户存款事务的业务逻辑。
表11-14 Deposit CRC卡
Deposit
执行存款事务用例相关操作
CustomerConsole
Message
EnvelopeAcceptor
Receipt
l TransferCRC卡:
如表11-15所示,用于处理用户转账的业务逻辑。
表11-15 TransferCRC卡
Transfer
执行转账事务用例相关操作
CustomerConsole
Message
Receipt
l InquiryCRC卡:
如表11-16所示,用于执行账户查询的业务逻辑。
表11-16 InquiryCRC卡
Inquiry
执行查询事务用例相关操作
CustomerConsole
Message
Receipt
l BalancesCRC卡:
如表11-17所示,用于存储账户信息的类。
表11-17 BalancesCRC卡
Balances
表示银行返回的账户余额信息
无
l CardCRC卡:
如表11-18所示,用于处理现金卡信息的类。
表11-18 CardCRC卡
Card
表示顾客ATM卡的编码信息
无
l MessageCRC卡:
如表11-19所示,用于处理操作消息的类。
表11-19 MessageCRC卡
Message
表示在网络上发送到银行的信息
无
l ReceiptCRC卡:
如表11-20所示,用于处理收据的类。
表11-20 ReceiptCRC卡
Receipt
表示在收据上打印的信息
无
l StatusCRC卡:
如表11-21所示,用于处理事务状态的类。
表11-21 StatusCRC卡
Status
表示银行返回的事务状态信息
无
11.5 ATM自动取款机系统的详细设计与实现
11.5.1 详细设计
详细设计的一个主要任务是为类图中的类添加属性和方法。
在ATM自动取款机系统中,需要明确以下内容。
l ATM类是一个活动类,也就是说,ATM对象具有自己的线程。
l 使用特定的信号初始化计算。
l Transaction类层次包含抽象类Transaction和4个具体的子类(Withdrawal,Deposit,Transfer和Inquiry)。
l Receipt类是一个抽象类,每种事务类型的completeTransaction()方法创建一个实例,包含相关的事务信息。
l Status类是一个抽象类。
NetworkToBank类的Send()方法构造一个具体的实例,包含发送到银行的相关信息。
表11-22至表11-43是ATM自动取款机系统的相关类的详细设计方法。
表11-22 ATM
属 性
方 法
- id:
int
+ATM(id:
int,place:
String,bankName:
String, bankAddress:
InetAddress)
(续表)
属 性
方 法
- place:
String
-bankName:
String
-bankAddress:
InetAddress
- cardReader:
CardReader
-cashDispenser:
CashDispenser
-customerConsole:
CustomerConsole
- envelopeAcceptor:
EnvelopeAcceptor
-log:
Log
- networkToBank:
NetworkToBank
-operatorPanel:
OperatorPanel
-receiptPrinter:
ReceiptPrinter
-state:
int
-switchOn:
boolean
-cardInserted:
boolean
- OFF_STATE:
finalint
-IDLE_STATE:
finalint
-SERVING_CUSTOMER_STATE:
finalint
+run()
+switchOn()
+switchOff
+cardInserted()
+getID():
int
+getPlace():
String
+getBankName():
String
+getCardReader():
CardReader
+getCashDispenser():
CashDispenser
+getCustomerConsole():
CustomerConsole
+getEnvelopeAcceptor():
EnvelopeAcceptor
+getLog():
Log
+getNetworkToBank():
NetworkToBank
+getOperatorPanel():
OperatorPanel
+ getReceiptPrinter():
ReceiptPrinter
-performStartup()
- performShutdown()
表11-23 CardReader
属 性
方 法
-atm:
ATM
+ CardReader(atm:
ATM)
+readCard():
Card
+ejectCard()
+retainCard()
表11-24 CashDispenser
属 性
方 法
-atm:
ATM
-log:
Log
-cashOnHand:
Money
+CashDispenser(log:
Log)
+ setInitialCash(initialCash:
Money)
+checkCashOnHand(amount:
Money):
boolean
+dispenseCash(amount:
Money)
表11-25 CustomerConsole
属 性
方 法
+CustomerConsole()
+ display(message:
String)
+readPIN(prompt:
String):
int throwsCancelled
+readMenuChoice(prompt:
String, menu:
String[]):
intthrowsCancelled
+readAmount(prompt:
String):
Money throwsCancelled
表11-26 EnvelopeAcceptor
属 性
方 法
-log:
Log
+EnvelopeAcceptor(log:
Log)
+acceptEnvelope()throwsCancelled
表11-27 Log
属 性
方 法
+ Log()
+logSend(message:
Message)
+logResponse(status:
Status)
+logCashDispensed(amount:
Money)
+ logEnvelopeAccepted()
表11-28 NetworkToBank
属 性
方 法
-log:
Log
-bankAddress:
InetAddress
+ NetworkToBank(log:
Log, bankAddress:
InetAddress)
+openConnection()
+closeConnection()
+sendMessage(message:
Message, outbalances:
Balances):
Status
表11-29 OperatorPanel
属 性
方 法
-atm:
ATM
+OperatorPanel(atm:
ATM)
+getInitialCash():
Money
表11-30 ReceiptPrinter
属 性
方 法
+ReceiptPrinter()
+printReceipt(receipt:
Receipt)
表11-31 Session
属 性
方 法
-atm:
ATM
-atm:
ATM
-pin:
int
-state:
int
-READING_CARD_STATE:
finalint
-READING_PIN_STATE:
finalint
-CHOOSING_TRANSACTION_STATE:
final int
-PERFORMING_TRANSACTION_STATE:
final int
-EJECTING_CARD_STATE:
final int
-FINAL_STATE:
finalint
+Session(atm:
ATM)>
+performSession()
+setPIN(intpin)
表11-32 Transaction
属 性
方 法
#atm:
ATM
#session:
Session
#card:
Card
#pin:
int
#serialNumber:
int
# message:
Message
#balances:
Balances
-TRANSACTION_TYPES_MENU:
final String[]
-nextSerialNumber:
int
-state:
int
- GETTING_SPECIFICS_STATE:
final int
-SENDING_TO_BANK_STATE:
finalint
-INVALID_PIN_STATE:
final int
-COMPLETING_TRANSACTION_STATE:
finalint
-PRINTING_RECEIPT_STATE:
final int
-ASKING_DO_ANOTHER_STATE:
finalint
#Transaction(atm:
ATM,session:
Session,card:
Card, pin:
int)
+ makeTransaction(atm:
ATM,session:
Session,card:
Card,pin:
int):
T
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