C#實現模擬ATM自動取款機功能
本篇用C#實現ATM自動取款機的一些功能。面臨的第一個問題是：如何把與自動取款機相關的有形的、無形的方面抽象出來。
(1)關於用戶帳號的類：Account
該類包含與卡號、密碼、可用餘額、總餘額相關的字段和屬性，比提供瞭存款和取款的方法。
namespace MyATM
{
/// <summary>
/// 用戶帳號
/// </summary>
public class Account
{
private int accountNumber; //卡號
private int pin;//用來驗證
private decimal availableBalance;//可用餘額
private decimal totalBalance;//總餘額
public Account(int theAccountNumber, int thePIN, decimal theAvailableBalance, decimal theTotalBalance)
{
accountNumber = theAccountNumber;
pin = thePIN;
availableBalance = theAvailableBalance;
totalBalance = theTotalBalance;
}
//卡號 隻讀屬性
public int AccountNumber
{
get { return accountNumber; }
}
//可提取餘額 隻讀屬性
public decimal AvailableBalance
{
get { return availableBalance; }
}
//總餘額 隻讀屬性
public decimal TotalBalance
{
get { return totalBalance; }
}
//驗證輸入密碼是否正確
public bool ValidatePIN(int userPIN)
{
return (userPIN == pin);
}
//存款
public void Credit(decimal amount)
{
totalBalance += amount;
}
//取款
public void Debit(decimal amount)
{
availableBalance -= amount;
totalBalance -= amount;
}
}
}
(2)關於銀行數據庫的類：BankDatabase
該類維護著一個Account類型的數組，並提供驗證用戶，查詢餘額，存款、取款等方法。
namespace MyATM
{
/// <summary>
/// 銀行數據庫
/// </summary>
public class BankDatabase
{
private Account[] accounts;
public BankDatabase()
{
accounts = new Account[2];
accounts[0] = new Account(12345,54321,1000.00M, 1200.00M);
accounts[1] = new Account(98765, 56789, 200.00M, 200.00M);
}
//根據用戶銀行卡號獲取該用戶帳號
private Account GetAccount(int accountNumber)
{
foreach (Account currentAccount in accounts)
{
if (currentAccount.AccountNumber == accountNumber)
{
return currentAccount;
}
}
return null;
}
//驗證用戶,根據卡號和密碼
public bool AuthenticateUser(int userAccountNumber, int userPIN)
{
//先根據卡號獲取帳號
Account userAccount = GetAccount(userAccountNumber);
if (userAccount != null)
{
return userAccount.ValidatePIN(userPIN);
}
else
{
return false;
}
}
//返回可提取的餘額,根據卡號
public decimal GetAvailableBalance(int userAccountNumber)
{
Account userAccount = GetAccount(userAccountNumber);
return userAccount.AvailableBalance;
}
//返回所有餘額
public decimal GetTotalBalance(int userAccountNumber)
{
Account userAccount = GetAccount(userAccountNumber);
return userAccount.TotalBalance;
}
//給用戶存款
public void Credit(int userAccountNumber, decimal amount)
{
Account userAccount = GetAccount(userAccountNumber);
userAccount.Credit(amount);
}
//給用戶取款
public void Debit(int userAccountNumber, decimal amount)
{
Account userAccount = GetAccount(userAccountNumber);
userAccount.Debit(amount);
}
}
}
(3)關於ATM屏幕顯示的類：Screen
該類提供瞭分行顯示、不分行顯示、顯示金額這3個方法。
using System;
namespace MyATM
{
/// <summary>
/// 屏幕
/// </summary>
public class Screen
{
//顯示不分行的信息
public void DisplayMessage(string message)
{
Console.Write(message);
}
//顯示分行的信息
public void DisplayMessageLine(string message)
{
Console.WriteLine(message);
}
//顯示金額
public void DisplayDollarAmmount(decimal amount)
{
Console.Write("{0:c}", amount);
}
}
}
(4)關於ATM鍵盤的類：Keypad
該類的職責很明確，就是把輸入的數字返回。
using System;
namespace MyATM
{
/// <summary>
/// 輸入鍵盤
/// </summary>
public class Keypad
{
//根據用戶輸入，返回一個整型
public int GetInput()
{
return Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
}
}
}
(5)關於進鈔、出鈔口的類：DepositSlot
該類主要是確認進鈔、出鈔口是否收到錢，默認返回true。
namespace MyATM
{
/// <summary>
/// 存款槽
/// </summary>
public class DepositSlot
{
//判斷是否收到錢
public bool IsMoneyReceived()
{
return true;
}
}
}
(6)關於ATM出錢的類：CashDispendser
就像在現實生活中，ATM中肯定會預先存放一些人民幣，出錢的時候首先要判斷餘額是否足夠，如果足夠就把ATM中當前的票數做適當的減法。
namespace MyATM
{
/// <summary>
/// ATM取款
/// </summary>
public class CashDispendser
{
private const int INITIAL_COUNT = 500;//初始票數
private int billCount;//當前取款機內票數
public CashDispendser()
{
billCount = INITIAL_COUNT;
}
//出錢
public void DispenseCash(decimal amount)
{
int billsRequired = ((int)amount) / 20;
billCount -= billsRequired;
}
//判斷是否有餘額
public bool IsSufficientCashAvailable(decimal amount)
{
//假設取款機內鈔票的面值是20
int billsRequired = ((int) amount)/20;
return (billCount >= billsRequired);
}
}
}
(7)關於事務的基類：Transaction
我們可以回想一下，現實生活中，ATM的主要功能包括：查詢餘額，取款，存款等。雖然執行的過程不盡相同，但所有的這些事務包含相同的部分：比如說，必須有屏幕必須針對卡號一定和數據庫打交道，等等。於是，我們先抽象出一個有關事務的基類，這個基類是不需要被實例化的，所以把它定義成抽象類。如下：
namespace MyATM
{
/// <summary>
/// ATM事務
/// </summary>
public abstract class Transaction
{
private int accountNumber;//卡號
private Screen userScreen;//屏幕
private BankDatabase database;//銀行數據庫
public Transaction(int userAccount, Screen theScreen, BankDatabase theDatabase)
{
accountNumber = userAccount;
userScreen = theScreen;
database = theDatabase;
}
//銀行卡號屬性 隻讀
public int AccountNumber
{
get { return accountNumber; }
}
//用戶使用的屏幕屬性 隻讀
public Screen UserScreen
{
get { return userScreen; }
}
//用戶使用的數據庫 隻讀
public BankDatabase Database
{
get { return database; }
}
//抽象方法 子類必須重寫
public abstract void Execute();
}
}
以上，在其它有關事務的派生類中都可以訪問到基類的隻讀屬性，並且子類必須重寫抽象基類的Execute方法。
(8)關於查詢的事務類：BalanceInquiry
該類調用Database類的方法查詢可用餘額和總餘額。
namespace MyATM
{
/// <summary>
/// ATM餘額查詢事務
/// </summary>
public class BalanceInquiry : Transaction
{
public BalanceInquiry(int userAccountNumber, Screen atmScreen, BankDatabase atmBankDatabase) : base(userAccountNumber, atmScreen, atmBankDatabase){}
public override void Execute()
{
//獲取可用餘額
decimal availableBalance = Database.GetAvailableBalance(AccountNumber);
//獲取總餘額
decimal totalBalance = Database.GetTotalBalance(AccountNumber);
//打印信息
UserScreen.DisplayMessageLine("\n餘額信息為：");
UserScreen.DisplayMessage(" -可用餘額為：");
UserScreen.DisplayDollarAmmount(availableBalance);
UserScreen.DisplayMessage("\n -總餘額為：");
UserScreen.DisplayDollarAmmount(totalBalance);
UserScreen.DisplayMessageLine("");
}
}
}
(9)關於取款的事務類：Withdrawl
當用戶輸入取款的金額，該類必須要做的事情是：在用戶的銀行數據庫中和ATM上做相應的減法，還必須考慮什麼時候退出循環，用戶是否按瞭取消鍵，用戶賬戶上是否有餘額，以及ATM中是否有餘額。
namespace MyATM
{
/// <summary>
/// ATM取款事務
/// </summary>
public class Withdrawl : Transaction
{
private decimal amount;//取款金額
private Keypad keypad;//鍵盤
private CashDispendser cashDispenser;//出錢
private const int CANCELED = 6;//對應菜單中的取消
public Withdrawl(int userAccountNumber, Screen atmScreen, BankDatabase atmBankDatabase, Keypad atmKeypad,
CashDispendser atmCashDispenser) : base(userAccountNumber, atmScreen, atmBankDatabase)
{
keypad = atmKeypad;
cashDispenser = atmCashDispenser;
}
public override void Execute()
{
bool cashDispensed = false; //表示還沒出錢
bool transactionCanceled = false; //表示不取消事務
do
{
int selection = DisplayMenuOfAmounts();
if (selection != CANCELED)//如果用戶沒有按取消
{
amount = selection; //確定取款金額
//根據卡號獲取可用餘額
decimal availableBalance = Database.GetAvailableBalance(AccountNumber);
if (amount <= availableBalance)//如果取款金額小於可用餘額
{
if (cashDispenser.IsSufficientCashAvailable(amount))//如果ATM餘額足夠
{
Database.Debit(AccountNumber, amount);//賬戶扣款
cashDispenser.DispenseCash(amount);//ATM扣款
cashDispensed = true;//跳出循環
UserScreen.DisplayMessageLine("\n您可以拿著錢離開瞭~~");
}
else//如果ATM餘額不夠
{
UserScreen.DisplayMessageLine("\n ATM餘額不足." + "\n\n請提取更小的金額~~");
}
}
else
{
UserScreen.DisplayMessageLine("\n 賬戶餘額不足." + "\n\n請提取更小的金額~~");
}
}
else //如果用戶按瞭取消，提示正在退出並跳出循環
{
UserScreen.DisplayMessageLine("\n正在取消......");
transactionCanceled = true;
}
} while ((!cashDispensed) && (!transactionCanceled));
}
/// <summary>
/// 顯示提款金額
/// </summary>
/// <returns></returns>
private int DisplayMenuOfAmounts()
{
int userChoice = 0; //默認提款金額
int[] amounts = {0, 20, 40, 60, 100, 200};
while (userChoice ==0)
{
//顯示菜單
UserScreen.DisplayMessageLine("\nWithdrawal options:");
UserScreen.DisplayMessageLine("1-20元");
UserScreen.DisplayMessageLine("2-40元");
UserScreen.DisplayMessageLine("3-60元");
UserScreen.DisplayMessageLine("4-100元");
UserScreen.DisplayMessageLine("5-200元");
UserScreen.DisplayMessageLine("6-取消操作");
UserScreen.DisplayMessage("\n輸入數字（1-6），選擇選項：");
int input = keypad.GetInput();
switch (input)
{
case 1: case 2: case 3: case 4: case 5:
userChoice = amounts[input];
break;
case CANCELED:
userChoice = CANCELED;
break;
default:
UserScreen.DisplayMessageLine("\n輸入無效數，請重試~~");
break;
}
}
return userChoice;
}
}
}
以上，
維護的amount變量表示的是取款金額，在每次用戶輸入提款金額後為該變量賦值。
Keypad類型的變量kepad和CashDispendser類型的變量cashDispenser需要在構造函數中為其賦初值，而這2個因素是在取款時特有的，在事務的抽象基類中不需要考慮這2個因素。
通過DisplayMenuOfAmounts方法，會向用戶顯示一些面值，以及對應的數字鍵，然後根據用戶按下的數字鍵返回對應的、int類型的面值。
在Execute方法中，首先循環的2個條件是用戶沒有按取消鍵和還沒出錢的時候。然後把DisplayMenuOfAmounts方法的返回值賦值給表示取款金額的amount變量，據此判斷用戶賬戶的餘額是否足夠，判斷ATM的餘額是否足夠，最後在用戶賬戶和ATM中分別扣款。這期間，如果用戶按瞭取消鍵，就把表示取消事務的變量transactionCanceled設置為true以跳出循環，完成扣款後把表示扣款完成的變量cashDispensed設置為true以跳出循環。
(10)關於存款的事務類：Deposit
該類最終是使用Database屬性把用戶輸入的金額保存到用戶賬戶上。另外需要考慮的是：用戶在存款的時候是否按瞭取消鍵。
namespace MyATM
{
/// <summary>
/// ATM存款事務
/// </summary>
public class Deposit : Transaction
{
private decimal amount;
private Keypad keypad;
private DepositSlot depositSlot;
private const int CANCELED = 0;
public Deposit(int userAccountNumber, Screen atmScreen, BankDatabase atmBankDatabase, Keypad atmKeypad,
DepositSlot atmDepositSlot) : base(userAccountNumber, atmScreen, atmBankDatabase)
{
keypad = atmKeypad;
depositSlot = atmDepositSlot;
}
public override void Execute()
{
//確定存款金額
amount = PromptForDepositAmount();
if (amount != CANCELED)
{
UserScreen.DisplayMessage("\n請輸入的存款金額為" + amount);
//確認是否收到錢
bool isReceived = depositSlot.IsMoneyReceived();
if (isReceived)
{
UserScreen.DisplayMessageLine("\n存款成功~~");
Database.Credit(AccountNumber, amount);//存款到賬戶
}
else
{
UserScreen.DisplayMessageLine("\n存款時發生錯誤~~");
}
}
else
{
UserScreen.DisplayMessageLine("\n正在取消交易......");
}
}
/// <summary>
/// 顯示存款金額
/// </summary>
/// <returns></returns>
private decimal PromptForDepositAmount()
{
UserScreen.DisplayMessage("\n請輸入存款金額(輸入0退出)");
int input = keypad.GetInput();
if (input == CANCELED)
{
return CANCELED;
}
else
{
return input;
}
}
}
}
以上，
私有方法PromptForDepositAmount用來返回用戶輸入的金額，如果用戶按取消鍵，就返回0。
(11)關於ATM本身的類：ATM
該類主要是提供給外部一個方法用來運行。
namespace MyATM
{
public class ATM
{
private bool userAuthenticated;//表示用戶是否驗證通過
private int currentAccountNumber;//當前交易的銀行卡號
private Screen screen;//屏幕
private Keypad keypad;//鍵盤
private CashDispendser cashDispendser;//出款
private DepositSlot depositSlot;//存款
private BankDatabase bankDatabase;//數據庫
//菜單選項枚舉
private enum MenuOption
{
BANLANCE_INQUIRY = 1,//餘額查詢
WITHDRAWAL = 2,//取款
DEPOSIT = 3,//存款
EXIT_ATM = 4//退出
}
public ATM()
{
userAuthenticated = false;//默認驗證不通過
currentAccountNumber = 0;//默認卡號
screen = new Screen();//默認屏幕
keypad = new Keypad();//默認鍵盤
cashDispendser = new CashDispendser();//默認出款幫助類
bankDatabase = new BankDatabase();//默認銀行數據庫
depositSlot = new DepositSlot();//默認存款幫助類
}
//運行
public void Run()
{
while (true)
{
while (!userAuthenticated)//如果用戶沒有驗證通過，就一直循環
{
screen.DisplayMessageLine("\n歡迎");
AuthenticateUser();
PerormTransactions();
//重新設置一些參數
userAuthenticated = false;
currentAccountNumber = 0;
screen.DisplayMessageLine("\n謝謝，再見~~");
}
}
}
//驗證用戶
private void AuthenticateUser()
{
screen.DisplayMessage("\n請輸入卡號");
int accountNumber = keypad.GetInput();
screen.DisplayMessage("\n輸入密碼");
int pin = keypad.GetInput();
userAuthenticated = bankDatabase.AuthenticateUser(accountNumber, pin);
if (userAuthenticated)
{
currentAccountNumber = accountNumber; //保存當前的用戶卡號
}
else
{
screen.DisplayMessageLine("無效的卡號或密碼，請重試~~");
}
}
//執行交易
private void PerormTransactions()
{
Transaction currenTransaction;
bool userExited = false; //用戶還沒選擇退出
while (!userExited)
{
//確定選擇的具體事務
int mainMenuSelction = DisplayMainMenu();
switch ((MenuOption)mainMenuSelction)
{
case MenuOption.BANLANCE_INQUIRY:
case MenuOption.WITHDRAWAL:
case MenuOption.DEPOSIT:
currenTransaction = CreateTransaction(mainMenuSelction);
currenTransaction.Execute();
break;
case MenuOption.EXIT_ATM:
screen.DisplayMessageLine("\n正在退出系統......");
userExited = true;//退出循環
break;
default:
screen.DisplayMessageLine("\n無效選項，請重新選擇~~");
break;
}
}
}
//顯示菜單
private int DisplayMainMenu()
{
screen.DisplayMessageLine("\n主菜單:");
screen.DisplayMessageLine("1-查詢餘額");
screen.DisplayMessageLine("2-提取現金");
screen.DisplayMessageLine("3-存款");
screen.DisplayMessageLine("4-退出\n");
screen.DisplayMessage("請輸入選擇：");
return keypad.GetInput();
}
//創建交易
private Transaction CreateTransaction(int type)
{
Transaction temp = null;
switch ((MenuOption)type)
{
case MenuOption.BANLANCE_INQUIRY:
temp = new BalanceInquiry(currentAccountNumber, screen, bankDatabase);
break;
case MenuOption.WITHDRAWAL:
temp = new Withdrawl(currentAccountNumber, screen, bankDatabase, keypad, cashDispendser);
break;
case MenuOption.DEPOSIT:
temp = new Deposit(currentAccountNumber, screen, bankDatabase, keypad, depositSlot);
break;
}
return temp;
}
}
}
以上，
向外部提供瞭一個Run方法，客戶端隻要調用該實例方法就可以瞭。在Run方法內部又實現瞭對用戶的驗證和進行用戶選擇的事務。
私有方法DisplayMainMenu用來顯示主菜單項，並返回用戶的選擇。
在PerormTransactions方法中，根據用戶的選擇，使用CreateTransaction(int type)方法創建具體的事務，並最終執行。並需要考慮用戶按退出按鈕的情況。
(12)運行
using System;
namespace MyATM
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
ATM theATM = new ATM();
theATM.Run();
Console.ReadKey();
}
}
}
總結：ATM案例很好地體現瞭面向對象的一些特點，尤其是：當我們面對一個看似復雜的案例時，首先需要一種對有形和無形事物抽象的能力，其次要盡可能地把代碼中一些重復的部分提煉到基類中去，就像本案例中有關事務的抽象基類。
以上就是這篇文章的全部內容瞭，希望本文的內容對大傢的學習或者工作具有一定的參考學習價值，謝謝大傢對WalkonNet的支持。如果你想瞭解更多相關內容請查看下面相關鏈接
推薦閱讀：
- SpringBoot 如何使用RestTemplate發送Post請求
- C語言實現推箱子遊戲完整代碼
- C#面向對象編程中裡氏替換原則的示例詳解
- C#實現十六進制與十進制相互轉換以及及不同進制表示
- 淺談Java由於不當的執行順序導致的死鎖