軟件工程導(dǎo)論課程設(shè)計(jì)-ATM?一、課程設(shè)計(jì)目標(biāo)本次軟件工程導(dǎo)論課程設(shè)計(jì)旨在通過實(shí)現(xiàn)一個(gè)ATM系統(tǒng)，讓學(xué)生深入理解軟件工程的基本原理、方法和流程。學(xué)生將學(xué)習(xí)需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)以及軟件測試等環(huán)節(jié)，掌握如何從用戶需求出發(fā)，設(shè)計(jì)并開發(fā)一個(gè)完整的軟件系統(tǒng)，提高軟件開發(fā)的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。二、需求分析2.1用戶需求1.用戶類型：普通用戶：可以進(jìn)行存款、取款、查詢余額、轉(zhuǎn)賬等操作。管理員：除了普通用戶的操作外，還可以進(jìn)行用戶管理（開戶、銷戶、查詢用戶信息）、系統(tǒng)維護(hù)（設(shè)置取款限額、利率等）。2.操作流程：用戶插入銀行卡，輸入密碼進(jìn)行身份驗(yàn)證。驗(yàn)證通過后，用戶選擇相應(yīng)的操作（存款、取款、查詢余額、轉(zhuǎn)賬等）。對于存款操作，用戶輸入存款金額，系統(tǒng)更新賬戶余額。對于取款操作，用戶輸入取款金額，系統(tǒng)判斷余額是否足夠，若足夠則更新余額并支付現(xiàn)金。查詢余額操作直接顯示賬戶當(dāng)前余額。轉(zhuǎn)賬操作，用戶輸入目標(biāo)賬戶卡號和轉(zhuǎn)賬金額，系統(tǒng)驗(yàn)證目標(biāo)賬戶是否存在，余額是否足夠，若滿足條件則進(jìn)行轉(zhuǎn)賬。管理員操作需輸入管理員密碼，然后進(jìn)行相應(yīng)的管理操作。3.界面需求：操作界面簡潔明了，易于用戶操作。顯示當(dāng)前賬戶余額、操作提示信息等。2.2功能需求1.用戶功能：存款功能：輸入存款金額，檢查金額合法性（非負(fù)）。更新賬戶余額。取款功能：輸入取款金額，檢查金額合法性（不超過余額且不超過每日取款限額）。更新賬戶余額。查詢余額功能：顯示當(dāng)前賬戶余額。轉(zhuǎn)賬功能：輸入目標(biāo)賬戶卡號和轉(zhuǎn)賬金額。驗(yàn)證目標(biāo)賬戶是否存在。檢查轉(zhuǎn)賬金額合法性（不超過余額且不超過每日轉(zhuǎn)賬限額）。更新兩個(gè)賬戶的余額。2.管理員功能：開戶功能：輸入新用戶信息（姓名、身份證號、初始密碼、初始余額等）。生成唯一的銀行卡號。將新用戶信息存入數(shù)據(jù)庫。銷戶功能：輸入要銷戶的用戶卡號。驗(yàn)證用戶身份。檢查賬戶余額是否為零，若為零則刪除用戶信息。查詢用戶信息功能：輸入用戶卡號，顯示用戶的姓名、身份證號、余額等信息。系統(tǒng)維護(hù)功能：設(shè)置取款限額、利率等系統(tǒng)參數(shù)。2.3性能需求1.響應(yīng)時(shí)間：用戶操作后，系統(tǒng)應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)（如13秒）給出響應(yīng)。2.并發(fā)處理能力：支持多個(gè)用戶同時(shí)進(jìn)行操作，保證數(shù)據(jù)的一致性和正確性。2.4安全性需求1.密碼安全：用戶密碼采用加密存儲，防止泄露。2.操作日志：記錄所有用戶操作日志，包括操作時(shí)間、操作類型、操作金額等，以便審計(jì)。三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1總體設(shè)計(jì)1.系統(tǒng)架構(gòu)：采用分層架構(gòu)，包括表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層。表示層負(fù)責(zé)與用戶交互，顯示操作界面和接收用戶輸入。業(yè)務(wù)邏輯層處理具體的業(yè)務(wù)邏輯，如驗(yàn)證用戶身份、執(zhí)行各種操作等。數(shù)據(jù)訪問層負(fù)責(zé)與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和讀取。2.模塊劃分：用戶操作模塊：包含存款、取款、查詢余額、轉(zhuǎn)賬等功能。管理員操作模塊：包含開戶、銷戶、查詢用戶信息、系統(tǒng)維護(hù)等功能。用戶管理模塊：負(fù)責(zé)用戶信息的管理，如驗(yàn)證用戶身份、存儲用戶信息等。數(shù)據(jù)庫訪問模塊：負(fù)責(zé)與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接、數(shù)據(jù)的增刪改查操作。3.2詳細(xì)設(shè)計(jì)1.用戶操作模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)：存款功能：輸入存款金額，調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層的存款方法，傳入賬戶ID和存款金額。業(yè)務(wù)邏輯層驗(yàn)證金額合法性，然后調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層更新賬戶余額。取款功能：輸入取款金額，調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層的取款方法，傳入賬戶ID和取款金額。業(yè)務(wù)邏輯層驗(yàn)證金額合法性（余額足夠且不超過限額），然后調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層更新賬戶余額。查詢余額功能：調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層的查詢余額方法，傳入賬戶ID。業(yè)務(wù)邏輯層調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層查詢賬戶余額并返回給表示層。轉(zhuǎn)賬功能：輸入目標(biāo)賬戶卡號和轉(zhuǎn)賬金額，調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層的轉(zhuǎn)賬方法，傳入源賬戶ID、目標(biāo)賬戶卡號和轉(zhuǎn)賬金額。業(yè)務(wù)邏輯層驗(yàn)證目標(biāo)賬戶是否存在，金額合法性，然后調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層更新兩個(gè)賬戶的余額。2.管理員操作模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)：開戶功能：輸入新用戶信息，調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層的開戶方法。業(yè)務(wù)邏輯層生成銀行卡號，驗(yàn)證信息合法性，然后調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層插入新用戶信息。銷戶功能：輸入要銷戶的用戶卡號，調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層的銷戶方法。業(yè)務(wù)邏輯層驗(yàn)證用戶身份，檢查余額，然后調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層刪除用戶信息。查詢用戶信息功能：輸入用戶卡號，調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層的查詢用戶信息方法。業(yè)務(wù)邏輯層調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層查詢用戶信息并返回給表示層。系統(tǒng)維護(hù)功能：輸入要設(shè)置的系統(tǒng)參數(shù)，調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層的系統(tǒng)維護(hù)方法。業(yè)務(wù)邏輯層驗(yàn)證參數(shù)合法性，然后調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層更新系統(tǒng)參數(shù)。3.用戶管理模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)：驗(yàn)證用戶身份：輸入銀行卡號和密碼，調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層查詢用戶信息。對比輸入密碼和數(shù)據(jù)庫中存儲的加密密碼，驗(yàn)證身份。存儲用戶信息：將用戶注冊信息加密后存儲到數(shù)據(jù)庫。4.數(shù)據(jù)庫訪問模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)：采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（如MySQL）存儲用戶信息、賬戶余額、操作日志等數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)，包括用戶表（用戶ID、姓名、身份證號、密碼、銀行卡號、余額等）、操作日志表（操作ID、用戶ID、操作時(shí)間、操作類型、操作金額等）、系統(tǒng)參數(shù)表（參數(shù)名稱、參數(shù)值）。定義數(shù)據(jù)訪問方法，如插入用戶信息、更新賬戶余額、查詢用戶信息等SQL語句。四、編碼實(shí)現(xiàn)4.1開發(fā)環(huán)境1.編程語言：選擇Java語言進(jìn)行開發(fā)。2.開發(fā)工具：使用Eclipse集成開發(fā)環(huán)境。3.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：MySQL數(shù)據(jù)庫。4.2代碼實(shí)現(xiàn)1.表示層代碼：使用JavaSwing或JavaFX構(gòu)建圖形用戶界面（GUI）。例如，對于存款操作界面，包含輸入存款金額的文本框、提交按鈕等組件。當(dāng)用戶點(diǎn)擊提交按鈕時(shí)，獲取輸入金額并調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層的存款方法。2.業(yè)務(wù)邏輯層代碼：實(shí)現(xiàn)用戶操作和管理員操作的業(yè)務(wù)邏輯。例如，存款業(yè)務(wù)邏輯代碼如下：```javapublicclassDepositLogic{publicvoiddeposit(intaccountId,doubleamount){if(amount<=0){thrownewIllegalArgumentException("存款金額必須為正數(shù)");}AccountDaoaccountDao=newAccountDao();accountDao.updateBalance(accountId,amount);}}```3.數(shù)據(jù)訪問層代碼：實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫的交互。例如，更新賬戶余額的數(shù)據(jù)庫訪問代碼如下：```javapublicclassAccountDao{publicvoidupdateBalance(intaccountId,doubleamount){Stringsql="UPDATEaccountsSETbalance=balance+?WHEREaccount_id=?";try(Connectionconn=DriverManager.getConnection(url,username,password);PreparedStatementpstmt=conn.prepareStatement(sql)){pstmt.setDouble(1,amount);pstmt.setInt(2,accountId);pstmt.executeUpdate();}catch(SQLExceptione){e.printStackTrace();}}}```五、軟件測試5.1測試計(jì)劃1.測試目標(biāo)：確保ATM系統(tǒng)的功能正確性、性能達(dá)標(biāo)、安全性可靠。2.測試范圍：涵蓋所有用戶和管理員的操作功能，包括存款、取款、查詢余額、轉(zhuǎn)賬、開戶、銷戶、查詢用戶信息、系統(tǒng)維護(hù)等。3.測試方法：采用黑盒測試方法，包括等價(jià)類劃分、邊界值分析、因果圖等。例如，對于取款功能，輸入不同金額（如余額內(nèi)、余額外、限額邊界值等）進(jìn)行測試。4.測試人員安排：由課程設(shè)計(jì)小組的成員分別負(fù)責(zé)不同功能模塊的測試。5.2測試用例1.用戶功能測試用例：存款功能：輸入合法存款金額，預(yù)期結(jié)果：賬戶余額增加，操作成功提示。輸入非法存款金額（負(fù)數(shù)），預(yù)期結(jié)果：提示"存款金額必須為正數(shù)"。取款功能：輸入余額內(nèi)合法金額，預(yù)期結(jié)果：賬戶余額減少，操作成功提示，支付現(xiàn)金。輸入余額外金額，預(yù)期結(jié)果：提示"余額不足"。輸入超過取款限額金額，預(yù)期結(jié)果：提示"超過取款限額"。查詢余額功能：輸入正確賬戶信息，預(yù)期結(jié)果：顯示正確的賬戶余額。轉(zhuǎn)賬功能：輸入存在的目標(biāo)賬戶卡號和合法轉(zhuǎn)賬金額，預(yù)期結(jié)果：源賬戶余額減少，目標(biāo)賬戶余額增加，操作成功提示。輸入不存在的目標(biāo)賬戶卡號，預(yù)期結(jié)果：提示"目標(biāo)賬戶不存在"。輸入超過轉(zhuǎn)賬限額金額，預(yù)期結(jié)果：提示"超過轉(zhuǎn)賬限額"。2.管理員功能測試用例：開戶功能：輸入合法用戶信息，預(yù)期結(jié)果：成功開戶，生成銀行卡號，用戶信息存入數(shù)據(jù)庫。輸入不合法用戶信息（如身份證號格式錯(cuò)誤），預(yù)期結(jié)果：提示"信息不合法"。銷戶功能：輸入正確卡號且余額為零，預(yù)期結(jié)果：成功銷戶，用戶信息從數(shù)據(jù)庫刪除。輸入正確卡號但余額不為零，預(yù)期結(jié)果：提示"賬戶余額不為零，無法銷戶"。查詢用戶信息功能：輸入正確卡號，預(yù)期結(jié)果：顯示正確的用戶信息。系統(tǒng)維護(hù)功能：輸入合法系統(tǒng)參數(shù)，預(yù)期結(jié)果：參數(shù)更新成功。輸入非法系統(tǒng)參數(shù)，預(yù)期結(jié)果：提示"參數(shù)不合法"。5.3測試結(jié)果經(jīng)過測試，發(fā)現(xiàn)了一些問題，如部分邊界值情況下操作提示不準(zhǔn)確，轉(zhuǎn)賬功能在并發(fā)操作時(shí)數(shù)據(jù)一致性存在問題等。針對這些問題，開發(fā)人員進(jìn)行了相應(yīng)的代碼修改和調(diào)試，最終使系統(tǒng)通過了所有測試用例，功能達(dá)到了預(yù)期要求。六、總