[开发测试]【Java基础笔记】第十三章 【综合项目】ATM系统模拟

前言

• 该文章为Java基础自学笔记
• 其他内容：Java基础学习笔记目录
• 学习用书：
  《Java核心技术 卷Ⅰ 基础知识（第10版）》
  《Java经典编程300例》

第十三章 【综合项目】ATM系统模拟

13.1 ATM系统技术点分析

13.1.1 面向对象编程

• 每个用户账户都是一个对象：需要设计账户类Account用于创建账户对象封装账户信息

13.1.2 程序流程控制

• 需要结合分支、循环、跳转关键字等相关操作控制程序的业务逻辑

13.1.3 集合容器

• 系统需要提供一个容器用于存储这些账户对象的信息（ArrayList集合）

13.1.4 使用常见API

• 登录信息的内容比较，业务数据的分析、处理都需要用到String等常用API来解决

13.2 系统准备

• 分析：
  • 每个用户的账户信息都是一个对象，需要提供账户类
• 实现步骤：
  • 定义账户类，用于后期创建账户对象封装用户的账户信息
  • 账户类中的信息至少需要包含（卡号、姓名、密码、余额、取现额度）

系统准备代码

• Account类：

/**
 * 账户类
 */
public class Account {
    // 账户ID
    private String userId;
    // 用户名称
    private String userName;
    // 用户密码
    private String password;
    // 账户余额
    private double balance;
    // 单次取现限额
    private double quota;

    public Account() {
    }

    public Account(String userId, String userName, String password, double quota) {
        this.userId = userId;
        this.userName = userName;
        this.password = password;
        this.quota = quota;
    }

    public String getUserId() {
        return userId;
    }

    public void setUserId(String userId) {
        this.userId = userId;
    }

    public String getUserName() {
        return userName;
    }

    public void setUserName(String userName) {
        this.userName = userName;
    }

    public String getPassword() {
        return password;
    }

    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }

    public double getBalance() {
        return balance;
    }

    public void setBalance(double balance) {
        this.balance = balance;
    }

    public double getQuota() {
        return quota;
    }

    public void setQuota(double quota) {
        this.quota = quota;
    }
}

13.3 首页设计

• 分析：
  • 需要准备一个容器，用于存储系统全部账户对象信息
  • 首页只需要包含：登录和注册两个功能
• 实现步骤：
  • 需要准备一个ArrayList集合，用于存储系统用户的账户对象
  • 需要展示欢迎页包含两个功能：用户注册、登录账户

首页设计代码

• main方法：

	public static void main(String[] args) {
        // 创建账户集合对象
        ArrayList<Account> accounts = new ArrayList<>();
        // 创建扫描器对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // 调用首页
        showMain(accounts, sc);
    }

• 首页展示方法：

	/**
     * 首页
     * @param accounts 账户集合对象
     * @param sc       扫描器对象
     */
    private static void showMain(ArrayList<Account> accounts, Scanner sc) {
        while (true) {
            System.out.println("================欢迎进入ATM系统首页================");
            System.out.println("1.登录账户");
            System.out.println("2.注册账户");
            System.out.println("0.退出系统");
            System.out.print("请输入您的操作：");
            String command = sc.next();
            switch (command) {
                case "1":
                    // 登录账户
                    login(accounts, sc);
                    break;
                case "2":
                    // 注册账户
                    register(accounts, sc);
                    break;
                case "0":
                    // 退出系统
                    System.exit(1);
                default:
                    System.out.println("您输入的操作指令有误！请重新输入");
            }
        }
    }

首页设计测试

================欢迎进入ATM系统首页================
1.登录账户
2.注册账户
0.退出系统
请输入您的操作：

13.4 用户开户功能实现

• 分析：
  • 开户功能是往系统的集合容器中存入一个新的账户对象的信息
• 实现步骤：
  • 定义方法完成开户
  • 键盘录入姓名、密码、确认密码（保证两次密码一致）
  • 生成账户卡号，卡号由系统自动生成的以01开头的8位数字（保证卡号唯一）
  • 创建Account账户类对象用于封装账户信息（姓名、密码、卡号、限额）
  • 把Account账户类对象存入到集合accounts中

用户开户功能代码

• 注册账户方法：

	/**
     * 注册账户
     * @param accounts 账户集合对象
     * @param sc       扫描器对象
     */
    private static void register(ArrayList<Account> accounts, Scanner sc) {
        System.out.println("==============欢迎进入ATM账户注册界面==============");
        System.out.print("请输入账户名称：");
        String userName = sc.next();
        String password;
        while (true) {
            System.out.print("请输入账户密码：");
            password = sc.next();
            if (password.length() < 6) {
                System.out.println("密码不得少于6位！");
                continue;
            }
            System.out.print("请输入确认密码：");
            String confirmPassword = sc.next();
            if (password.equals(confirmPassword)) {
                break;
            } else {
                System.out.println("两次输入的密码不一致！");
            }
        }
        System.out.print("请设置单次取现额度：");
        double quota = sc.nextDouble();
        // 随机生成10开头的8位用户ID
        String userId = creatUserId(accounts);
        // 将新创建的账户对象添加到账户集合中
        accounts.add(new Account(userId, userName, password, quota));
        System.out.println("恭喜您，" + userName + "先生/女士，开户已完成，您的卡号是：" + userId);
    }   

• 创建不重复的用户ID方法：

	/**
     * 创建不重复的用户ID
     * @param accounts 账户集合对象
     * @return
     */
    private static String creatUserId(ArrayList<Account> accounts) {
        Random r = new Random();
        while (true) {
            // 所有账户以10开头
            String userId = "10";
            // 随机生成后六位
            for (int i = 0; i < 6; i++) {
                userId += r.nextInt(10);
            }
            // 校验ID是否重复
            if (getAccountByUserId(userId, accounts) == null) {
                return userId;
            }
        }
    }

• 通过用户ID查找账户方法：

	/**
     * 通过用户ID查找账户
     * @param userId   用户ID
     * @param accounts 账户集合对象
     * @return 账户对象
     */
    private static Account getAccountByUserId(String userId, ArrayList<Account> accounts) {
        for (Account account : accounts) {
            if (account.getUserId().equals(userId)) {
                return account;
            }
        }
        // 未找到返回full
        return null;
    }

用户开户功能测试

==============欢迎进入ATM账户注册界面==============
请输入账户名称：马云
请输入账户密码：123456
请输入确认密码：123456
请设置单次取现额度：5000
恭喜您，马云先生/女士，开户已完成，您的卡号是：10473645

• 密码少于6位

请输入账户密码：12345
密码不得少于6位！

• 第二次密码与第一次不一致

请输入账户密码：123456
请输入确认密码：123455
两次输入的密码不一致！

13.5 用户登录功能实现

• 实现步骤：
  • 定义方法完成登录
  • 让用户键盘录入卡号，根据卡号查询账户对象
  • 如果没有找到账户对象，说明卡号不存在，提示继续输入卡号
  • 如果找到账户对象，说明卡号存在，继续输入密码
  • 如果密码不正确，提示继续输入密码
  • 如果密码正确，提示登录成功并进入用户操作页面

用户登录功能代码

• 登录账户方法：

	/**
     * 登录账户
     * @param accounts 账户集合对象
     * @param sc       扫描器对象
     */
    private static void login(ArrayList<Account> accounts, Scanner sc) {
        // 无账户判断
        if (accounts.size() == 0) {
            System.out.println("当前系统无任何账户，请先注册再登录！");
            // 直接跳转注册界面
            register(accounts, sc);
            // 注册完可继续登录
        }
        System.out.println("==============欢迎进入ATM账户登录界面==============");
        // 输入卡号循环
        while (true) {
            System.out.print("请输入用户卡号：");
            String userId = sc.next();
            Account account = getAccountByUserId(userId, accounts);
            // 判断用户ID是否存在
            if (account == null) {
                System.out.println("卡号" + userId + "不存在，请确认卡号！");
                continue;
            }
            // 输入密码循环
            while (true) {
                System.out.print("请输入用户密码：");
                String password = sc.next();
                // 校验密码
                if (!password.equals(account.getPassword())) {
                    System.out.println("密码输入有误，请确认密码！");
                    continue;
                }
                System.out.println("登陆成功！欢迎" + account.getUserName() + "先生/女士进入系统！");
                // 进入用户操作界面
                showUserCommand(account, accounts, sc);
                // 从操作界面返回后直接跳出登录界面，返回系统首页
                return;
            }
        }
    }

用户登录功能测试

==============欢迎进入ATM账户登录界面==============
请输入用户卡号：10473645
请输入用户密码：123456
登陆成功！欢迎马云先生/女士进入系统！

• 系统中未注册任何账户

当前系统无任何账户，请先注册再登录！
==============欢迎进入ATM账户注册界面==============
请输入账户名称：

• 登录卡号错误

请输入用户卡号：123456
卡号123456不存在，请确认卡号！

• 登录密码错误

请输入用户卡号：10473645
请输入用户密码：123455
密码输入有误，请确认密码！

13.6 用户操作页设计

用户操作页代码

 	/**
     * 用户操作界面
     * @param account  该用户账户对象
     * @param accounts 账户集合对象
     * @param sc       扫描器对象
     */
    private static void showUserCommand(Account account, ArrayList<Account> accounts, Scanner sc) {
        while (true) {
            System.out.println("==============欢迎进入ATM用户操作界面==============");
            System.out.println("1.查询账户信息");
            System.out.println("2.存款");
            System.out.println("3.取款");
            System.out.println("4.转账");
            System.out.println("5.修改密码");
            System.out.println("6.销户");
            System.out.println("0.退出登录");
            System.out.print("请输入您的操作：");
            String command = sc.next();
            switch (command) {
                case "1":
                    // 查询账户信息
                    showAccount(account);
                    break;
                case "2":
                    // 存款
                    deposit(account, sc);
                    break;
                case "3":
                    // 取款
                    withdrawal(account, sc);
                    break;
                case "4":
                    //  转账
                    transfer(account, accounts, sc);
                    break;
                case "5":
                    // 修改密码
                    changePassword(account, sc);
                    // 修改密码后可继续操作，无需退出重新登录
                    break;
                case "6":
                    // 销户
                    delAccount(account, accounts);
                    // 销户完成直接返回首页
                    return;
                case "0":
                    // 退出登录
                    System.out.println("您已退出登录！");
                    return;
                default:
                    System.out.println("您输入的操作指令有误！请重新输入");
            }
        }
    }

用户操作页测试

==============欢迎进入ATM用户操作界面==============
1.查询账户信息
2.存款
3.取款
4.转账
5.修改密码
6.销户
0.退出登录
请输入您的操作：

13.7 查询账户

查询账户代码

	/**
     * 用户详情界面
     * @param account 当前用户账户对象
     */
    private static void showAccount(Account account) {
        System.out.println("==============欢迎进入ATM用户详情界面==============");
        System.out.println("您的账户信息如下：");
        System.out.println("卡号：" + account.getUserId());
        System.out.println("姓名：" + account.getUserName());
        System.out.println("余额：" + account.getBalance());
        System.out.println("单次限额：" + account.getQuota());
    }

查询账户测试

==============欢迎进入ATM用户详情界面==============
您的账户信息如下：
卡号：10473645
姓名：马云
余额：0.0
单次限额：5000.0

13.8 存款功能

• 存款功能分析：
  • 获取当前账户对象
  • 用户输入存款金额
  • 调用账户对象的setMoney方法将账户余额修改成存款后的余额
  • 存款后需要查询一下账户信息，确认存款已成功

存款功能代码

/**
     * 存款界面
     * @param account 当前用户账户对象
     * @param sc      扫描器对象
     */
    private static void deposit(Account account, Scanner sc) {
        System.out.println("==============欢迎进入ATM用户存款界面==============");
        System.out.print("请输入存款金额：");
        double money = sc.nextDouble();
        account.setBalance(account.getBalance() + money);
        System.out.println("存款成功！");
        // 存款成功后，直接调查询界面
        showAccount(account);
    }

存款功能测试

==============欢迎进入ATM用户存款界面==============
请输入存款金额：6000
存款成功！
==============欢迎进入ATM用户详情界面==============
您的账户信息如下：
卡号：10473645
姓名：马云
余额：6000.0
单次限额：5000.0

13.9 取款功能

• 取款功能分析：
  • 取款需要先判断账户是否有钱
  • 有钱则获取账户对象
  • 用户输入取款金额
  • 判断取款金额是否超过了单次限额，以及余额是否充足
  • 满足要求则调用账户对象的setMoney方法完成金额的修改

取款功能代码

	/**
     * 取款界面
     * @param account 当前用户账户对象
     * @param sc      扫描器对象
     */
    private static void withdrawal(Account account, Scanner sc) {
        System.out.println("==============欢迎进入ATM用户取款界面==============");
        // 判断当前账户余额是否大于100元
        if (account.getBalance() < 100) {
            System.out.println("余额不足100元，无法取款！");
            return;
        }
        while (true) {
            System.out.print("请输入取款的金额：");
            double money = sc.nextDouble();
            // 检验取款金额是否大于余额
            if (money > account.getBalance()) {
                System.out.println("您的余额不足！");
                continue;
            }
            // 校验取款金额是否大于单次取款限额
            if (money > account.getQuota()) {
                System.out.println("您当前取款超过了单次限额！单次限额：" + account.getQuota());
                continue;
            }
            account.setBalance(account.getBalance() - money);
            System.out.println("取款成功！余额：" + account.getBalance());
            return;
        }
    }

取款功能测试

==============欢迎进入ATM用户取款界面==============
请输入取款的金额：5000
取款成功！余额：1000.0

• 取款金额超过单次限额

请输入取款的金额：6000
您当前取款超过了单次限额！单次限额：5000.0

• 取款金额超过余额

请输入取款的金额：5000
您的余额不足！

• 余额小于100

=============欢迎进入ATM用户取款界面==============
余额不足100元，无法取款！

13.10 转账功能

• 转账功能分析：
  • 判断系统中是否有大于2个账户对象
  • 判断当前账户是否有钱
  • 输入对方卡号，判断对方账户是否存在
  • 对方账户存在还需要认证对方户主的姓氏
  • 满足要求则修改当前账户对象和对方账户对象的金额

转账功能代码

 	/**
     * 转账
     * @param account  当前用户账户对象
     * @param accounts 账户集合对象
     * @param sc       扫描器对象
     */
    private static void transfer(Account account, ArrayList<Account> accounts, Scanner sc) {
        System.out.println("==============欢迎进入ATM用户转账界面==============");
        // 判断系统中的账户个数
        if (accounts.size() < 2) {
            System.out.println("当前系统中账户不足2个，无法转账");
            return;
        }
        // 判断当前账户余额
        if (account.getBalance() == 0) {
            System.out.println("余额不足，无法转账");
            return;
        }
        while (true) {
            System.out.print("请输入转账的账户卡号：");
            String transId = sc.next();
            // 获取通过ID找到的账户对象
            Account transAccount = getAccountByUserId(transId, accounts);
            // 判断转账账户是否存在
            if (transAccount == null) {
                System.out.println("账户不存在，请重新确认！");
                continue;
            }
            // 判断是否给自己转账
            if (transAccount == account) {
                System.out.println("无法为自己转账！");
                continue;
            }
            // 隐藏转账账户的姓名首位
            String transName = "*" + transAccount.getUserName().substring(1);
            while (true) {
                System.out.println("您当前要为【" + transName + "】转账！");
                System.out.print("请输入姓氏确认：");
                String firstName = sc.next();
                // 判断输入的姓氏是否正确
                if (!firstName.equals(transAccount.getUserName().substring(0, 1))) {
                    System.out.println("您输入的姓氏有误！");
                    continue;
                }
                while (true) {
                    System.out.print("请输入转账金额：");
                    double money = sc.nextDouble();
                    // TODO 转账单次限额校验
                    // 判断账户余额是否可以转账
                    if (money > account.getBalance()) {
                        System.out.println("您的余额不足，无法转账！余额为：" + account.getBalance());
                        continue;
                    }
                    // 当前账户资金转出
                    account.setBalance(account.getBalance() - money);
                    // 转账账户资金转入
                    transAccount.setBalance(transAccount.getBalance() + money);
                    System.out.println("转账完成！当前余额为：" + account.getBalance());
                    return;
                }
            }
        }
    }

转账功能测试

==============欢迎进入ATM用户详情界面==============
您的账户信息如下：
卡号：10753979
姓名：马化腾
余额：0.0
单次限额：3000.0

==============欢迎进入ATM用户转账界面==============
请输入转账的账户卡号：123456
账户不存在，请重新确认！
请输入转账的账户卡号：10753979
您当前要为【*化腾】转账！
请输入姓氏确认：马
请输入转账金额：3000
转账完成！当前余额为：2000.0

==============欢迎进入ATM用户详情界面==============
您的账户信息如下：
卡号：10753979
姓名：马化腾
余额：3000.0
单次限额：3000.0

• 系统中的账户小于2

==============欢迎进入ATM用户转账界面==============
当前系统中账户不足2个，无法转账

• 当前账户余额为0

==============欢迎进入ATM用户转账界面==============
余额不足，无法转账

• 转账时输入当前账户卡号

请输入转账的账户卡号：10473645
无法为自己转账！

• 输入错误的卡号

==============欢迎进入ATM用户转账界面==============
请输入转账的账户卡号：123456
账户不存在，请重新确认！

• 输入错误的姓氏

您当前要为【*化腾】转账！
请输入姓氏确认：牛
您输入的姓氏有误！

• 转账金额大于余额

请输入转账金额：3000
您的余额不足，无法转账！余额为：2000.0

13.11 修改密码功能

修改密码功能代码

	/**
     * 修改密码
     * @param account 当前用户账户对象
     * @param sc      扫描器对象
     */
    private static void changePassword(Account account, Scanner sc) {
        System.out.println("=============欢迎进入ATM用户修改密码界面=============");
        while (true) {
            System.out.print("请输入原密码：");
            String oldPassword = sc.next();
            // 校验原密码
            if (!oldPassword.equals(account.getPassword())) {
                System.out.println("原密码输入错误！请重新输入");
                continue;
            }
            while (true) {
                System.out.print("请输入新密码：");
                String newPassword = sc.next();
                // 校验密码长度
                if (newPassword.length() < 6) {
                    System.out.println("密码不得少于6位！");
                    continue;
                }
                System.out.print("请确认新密码：");
                String newConfirmPassword = sc.next();
                // 校验两次输入密码是否一致
                if (!newPassword.equals(newConfirmPassword)) {
                    System.out.println("两次输入的密码不一致！");
                    continue;
                }
                // 重置密码
                account.setPassword(newPassword);
                System.out.println("密码已修改！");
                return;
            }
        }
    }

修改密码功能测试

=============欢迎进入ATM用户修改密码界面=============
请输入原密码：123456
请输入新密码：111111
请确认新密码：111111
密码已修改！

• 原密码输入错误

请输入原密码：12345
原密码输入错误！请重新输入

• 新密码少于6位

请输入新密码：11111
密码不得少于6位！

• 新密码两次输入不一致

请输入新密码：111111
请确认新密码：222222
两次输入的密码不一致！

13.12 销户功能

销户功能代码

	/**
     * 销户
     * @param account  当前用户账户对象
     * @param accounts 账户集合对象
     */
    private static void delAccount(Account account, ArrayList<Account> accounts) {
        accounts.remove(account);
        System.out.println("卡号" + account.getUserId() + "已销户");
    }

销户功能测试

请输入您的操作：6
卡号10473645已销户
================欢迎进入ATM系统首页================
1.登录账户
2.注册账户
0.退出系统
请输入您的操作：1
==============欢迎进入ATM账户登录界面==============
请输入用户卡号：10473645
卡号10473645不存在，请确认卡号！