ATM系统的分析与建模面向对象+结构化不完全版Word文档下载推荐.docx

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本文将对于ATM自动取款机分别用结构化方法和面向对象的方法来进行分析与建模。

结构化方法是一种传统的软件开发方法，它是由结构化分析、结构化设计和结构化程序设计三部分有机组合而成的。

它的基本思想：

把一个复杂问题的求解过程分阶段进行，而且这种分解是自顶向下，逐层分解，使得每个阶段处理的问题都控制在人们容易理解和处理的范围内。

面向对象方法是一种把面向对象的思想应用于软件开发过程中，指导开发活动的系统方法，简称OO方法，是建立在“对象”概念基础上的方法学。

对象是由数据和容许的操作组成的封装体，与客观实体有直接对应关系，一个对象类定义了具有相似性质的一组对象。

而每继承性是对具有层次关系的类的属性和操作进行共享的一种方式。

所谓面向对象就是基于对象概念，以对象为中心，以类和继承为构造机制，来认识、理解、刻画客观世界和设计、构建相应的软件系统。

接下来首先用结构化的方法对ATM系统进行分析与建模

一.问题描述：

1.1.ATM系统网络

图1-1

1.2.ATM系统需求概述

某银行开发一个自动取款机系统，其组成：

自动取款机、中央计算机、分行计算机、柜员终端组成的网络系统。

ATM和中央计算机由银行投资购买。

银行拥有多台ATM,分别设在全市各个主要街道上以及各个银行分行中。

分行还要负责提供分行计算机和柜员终端。

柜员终端设在分行营业厅及分行下属的各个储蓄所内。

银行柜员使用柜员终端处理储户提交的储蓄事务。

柜员负责把储户提交的存款或取款事务输进柜员终端，接收储户交来的现金或支票，或付给储户现金。

柜员终端与相应的分行计算机通信。

分行计算机具体处理针对某个账户的事务并且维护账户。

用户可以用现金或支票向自己拥有的某个账户内存款或开新账户。

储户可以从自己的账户中取款，通常一个储户可能拥有多个账户。

拥有银行账户的储户有权申请领取现金兑换卡（即该银行的银行卡），使用现金兑换卡可以通过ATM访问自己的账户。

现在可以用现金兑换卡在ATM上提取现金，或查询有关自己账户的信息（如有没有余额）,还可以使用ATM办理转账、存款等事务。

现金兑换卡是一张磁卡，上面有分行代码和卡号。

分行代码唯一标识总行下属的一个分行.卡号确定这张卡可以访问哪些账户。

通常,一张卡可以访问储户的若干个账户，但是不一定能访问这个储户的全部账户。

每张现金兑换卡仅属于一个储户所有，但是用一张卡可能有多个副本。

因此，必须考虑同时在若干台ATM上使用同样的现金兑换卡的可能性也就是说系统应当处理并发的访问。

当用户把现金兑换卡插入ATM之后，ATM就与用户交互，以获取有关这次事务的信息。

并与中央计算机交换关于事务的信息。

首先，ATM要求输入密码，接下来ATM把从这张卡上读到的信息以及用户输入的密码传给中央计算机，请求中央计算机核对这些信息并处理这些事务。

中央计算机根据卡上的分行代码确定这次事务与分行的对应关系，并且委托相应的分行计算机验证用户密码。

若用户输入的密码是正确的,ATM要求用户选择事务类型（取款、查询等）,当用户选择取款时,ATM请求用户输入取款额。

最后ATM从现金出口吐出现金，并且打印出账单交给用户。

二.需求获取：

ATM自动取款机系统将实现银行为广大用户提供的基本功能。

ATM系统一次服务一名用户。

用户插入一张现金兑换卡（银行卡）并输入个人账户密码，系统进行验证，通过系统验证后用户才能接下去执行一种或更多操作。

用户完成所有操作后，退卡。

ATM系统必须向储户提供如下服务：

1.用户可以在ATM机上进行取款操作（取款金额必须是100元人民币的整数倍），在现金被提取之前，需要确认取款金额数量。

在用户确认并且取出现金后，系统将会记录当前储户账户的相关信息如账号、取款的金额大小，取款时间等。

同时提示是否打印相关操作信息的凭条。

2.用户可以在ATM机上进行存款操作（存款金额必须是100元人民币的整数倍），储户想把存款量输入到ATM系统中。

在用户在放入现金后，系统会提示存入的现金的数量是否正确，完成操作后，系统将会记录当前账户的相关信息和存入现金的数量、存款的利率以及存入时间等信息。

3.用户可以在ATM机上进行转帐操作。

在用户输入要接收转账的银行兑换卡号、转账的金额数量后，系统在输入完金额与卡号后会让用户确认信息。

在用户确定完成后，银行才会进行转账，并且记录下本次转账的相关信息。

4.用户可以在ATM机上进行详细账户信息查询操作。

用户在成功登陆账号后，能够查询当前储户的账号信息包括账户余额、账户存款、取款、转账等操作记录。

但不能查询其他账号的信息。

5.用户通过有效验证后可以更改当前用户账号的个人密码。

用户在通过验证后，需要输入当前账户个人密码和新密码并且再次确认后才能完成修改密码的操作。

完成操作后，系统会记录下修改密码的时间等相关的信息。

ATM系统将把每一处理传达到银行并且获得银行许可。

如果银行确定用户个人账户密码错误的，用户将被要求再进行输入个人账户密码的操作。

如果用户输入多次密码错误之后，用户的卡将被机器没收并且账户将被锁定，而用户必须通过联系银行才能取回银行兑换卡。

三.需求分析

3.1.数据流图：

创建分层数据流图（功能建模）

数据流图是软件工程最流行的建模之一，从数据传递和加工的角度，以图形的方式刻画数据流从输入到输出的移动变化过程，其基础是功能的分解。

功能分解是一种为系统定义功能过程的方法。

这种自顶向下的活动开始于环境图，结束于模块规格说明。

数据源或数据汇点表示图中要处理数据的输入来源或处理结果要送往何处。

数据源或数据汇点不是目标系统的一部份，只是目标系统的外围环境中的实体部分，因此称为外部实体。

在实际问题中它可能是组织、部门、人、相关的软件系统或硬件设备。

数据流表示数据沿箭头方向的流动。

数据流可表示在加工之间被传送的有名数据，也可表示在数据存储和加工之间的未命名数据，这些数据流虽然没有命名，但因其所连接的是有名加工和有名数据存储，所以其含义也是清楚的。

加工是对数据对象的处理或变换。

加工的名字是动词短语，以表明所完成的加工。

一个加工可能需要多个数据流，也可能会产生多个数据流。

数据存储在数据流图中起保存数据的作用，可以是数据库文件或任何形式的数据组织。

从数据存储中引出的数据流可理解为从数据存储读取数据或得到查询结果，指向数据存储的数据流可理解为向数据存储中写入数据。

图2-1ATM系统的环境图

银行ATM系统的环境图如图2-1所示。

环境图也称为顶层数据流图（或0层数据流图）。

环境图的作用是确定系统在其环境中的位置，通过确定系统的输入和输出与外部实体的关系确定其边界。

图2-2ATM系统的一层数据流图

对图2-1中ATM系统进行分解，从大的方面分解为取款、存款、转账、查询余额、修改密码5个部分，得到一层数据流图如图2-2所示。

用户插入银行卡后，输入密码通过验证后，能够选择这5部分对应的业务，在选择某个业务后，就会流入对应流入对应的部分。

。

在完成业务的操作后，用户可以选择打印业务凭条。

图2-3处理取款的数据流图

对图2-2中的“取款”进行进一步的分解，得到二层数据流图，如图2-3所示。

选择取款业务后，调用取款子系统需要从数据库中读取账户相关信息，在提取现金后，也要把信息记录到数据库中。

用户在操作完后可以选择打印凭条。

图2-4处理存款的数据流图

对图2-2中的“存款”进行进一步的分解，得到二层数据流图，如图2-4所示。

选择存款业务后，调用存款子系统，在存入现金后，要把存款的相关信息信息记录到数据库中。

图2-5处理转账的数据流图

对图2-2中的“转账”进行进一步的分解，得到二层数据流图，如图2-5所示。

选择转账业务后，调用转账子系统，需要输入转入账号和转账金额数量的信息，在确认这些信息后才能成功转账，需要自行通知收款人。

同时在转账后要把转账的相关信息记录到数据库中。

图2-6处理查询的数据流图

对图2-2中的“查询余额”进行进一步的分解，得到二层数据流图，如图2-6所示。

选择查询余额业务后，调用查询子系统，在选择货币的种类后，要把信息发送到数据库中。

数据库再把相应的账号信息回复显示出来。

图2-7处理修改密码的数据流图

对图2-2中的“修改密码”进行进一步的分解，得到二层数据流图，如图2-7所示。

选择修改密码业务后，调用修改密码纸子系统，在输入新旧密码后，旧密码得到验证是正确的之后再次确定新密码是否输入正确，确认后要把修改的密码相关信息记录到数据库中。

3.2.数据建模：

创建系统关系E-R图（数据模型）

结构化分析方法中，使用实体-关系建模技术来建立数据模型。

这些技术是在较高的抽象层次（概念层）上对数据库结构进行建模的流行技术。

实体-关系模型表示为可视化的实体-关系图，也称为ER图。

图中仅包含三种相互关联的元素：

数据对象（实体）、描述数据对象的属性及数据对象彼此间相互连接的关系。

ATM系统的ER图如图3-1所示。

由图可知，一个用户可以有多个账户即可以有多张的银行卡；

一个账户只有一个户主；

一个账户可对应多个存款凭条，而每张存款单必须对应一个账户；

一个账户可对应多个取款凭条，也可能没有取款凭条，而每张取款凭条必须对应一个账户；

一个账户可对应多个转账凭条，而每张转账凭条必须对应一个账户；

一个账户对应一个查询余额；

一个账户对应一个修改密码。

图3-1ATM系统ER图

3.3.状态建模：

创建状态模型（控制模型）

状态是任何可以被观察到的系统行为模式，一个状态代表系统的一种行为模式。

状态规定了系统对事件的响应方式。

系统对事件的响应，既可以是做一个（或一系列）动作，也可以是仅仅改变系统本身的状态，还可以是既改变状态又做动作。

以下为ATM系统的主要模块的状态图。

图4-1ATM系统登陆操作状态图

ATM系统登陆操作的状态图如图4-1所示。

图4-2取款过程的状态图

取款过程的状态图如图4-2所示。

图4-3存款过程的状态图

存款过程的状态图如图4-3所示。

图4-4转账过程的状态图

转账过程的状态图如图4-4所示

3.4.数据字典

数据字典以词条方式定义在数据模型、功能模型和行为模型中出现的数据对象及控制信息的特性，给出它们的准确定义，包括数据流、加工、数据文件、数据元素，以及数据源点和数据汇点等。

因此，数据字典成为把3种分析模型粘合在一起的粘合剂，是分析模型的核心。

数据字典精确地、严格地定义了每一个与系统相关的数据元素，并以字典顺序将它们组织起来，使得用户和分析员对所有的输入、输出、存储成分和中间计算有共同的理解。

表4-1银行卡的数据字典

名字：

银行兑换卡

别名：

银行卡

描述：

用户可以通过该卡和ATM取款机进行交互

定义：

银行卡=账号+密码+用户名+卡内金额

位置：

ATM取款机插口

表4-2账户的数据字典

账户

用户、储户

持有银行卡的人

账户=账号+密码+用户