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