【摘 要】

本篇论文的主题是“ATM系统的设计”。要想设计一个软件系统，其前期工作一定要做好，需求分析便是前期阶段的首要任务。这里首先就对ATM系统进行了详细的需求陈述，确定了该系统有这样的一些功能：拥有银行账户的储户有权申请领导现金兑换卡。储户可以将现金兑换卡ATM中访问自己的账户。目前仅限于用现金兑换卡在ATM上提取现金（即取款），或查询有关自己的账户信息（例如，某个指定账户上的余额）。将来可能还要求使用ATM办理转账、取款等事务。在需求分析阶段还画出了该系统的数据流程图。经过需求分析之后，设计便进入了总体设计阶段。在此阶段包含了详细的总体设计过程并且利用了面向数据流的设计方法设计出了软件总体结构，用以回答“概括地说，系统应该如何实现？”这个问题。总体设计之后，接着就进入了详细设计。在此阶段利用面向数据结构的设计方法描述了详细设计的过程，并且给出了该ATM系统的程序结构和程序处理过程的Jackson图以及程序处理的伪码。

关键词：ATM系统，需求分析，现金兑换卡，数据流程图，总体设计，软件结构，详细设计，Jackson图，伪码

引言

如今，各家银行都有越来越多的人前往银行开新账户或者用现金或支票向自己拥有的某个账户内存款，同时也有很多储户前往银行从自己的账户中取款。这样就给银行造成了巨大的工作量与压力，如果不对此现象加以遏制，银行的工作量与压力只会越来越大。

银行为了遏制这种现象的发生，于是他们纷纷有了“拟开发一个自动取款机系统“的方案。他们要求这是一个由自动取款机（ATM）、中央计算机、分行计算机及柜员终端组成的网络系统。ATM和中央计算机由总行投资购买。总行拥有多台ATM，分别设在全市各主要街道上。分行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。拥有银行账户的储户有权申请领取现金兑换卡。储户只要将该卡插入ATM中就可以访问自己的账户。目前仅限于用现金兑换卡在ATM上提取现金，或查询有关自己的账户信息（例如，某个指定账户上的余额）。将来可能还要求使用ATM办理转账、取款等事务。

只有通过开发自动取款机系统，各家银行才能遏制工作量与压力的无限增大，除此之外，储户们也避免了经常亲自前往银行办理相关手续，而只要通过当地的自动取款机就能完成自己想要办理的手续。

第1章  ATM系统的需求分析

为了开发出真正满足用户需求的软件产品，首先必须知道用户的需求。需求分析的基本任务是准确地回答”系统必须做什么?”这个问题。具体地说，应该确定系统必须具有的功能,性能,可靠性和可用性,必须实现的出错处理需求，接口需求和逆向需求，必须满足的约束条件，并且预测系统的发展前景.

1.1需求陈述

某银行拟开发一个自动取款机系统，它是一个由自动取款机、中央计算机、分行计算机及柜员终端组成的网络系统。ATM和中央计算机由总行投资购买。总行拥有多台ATM，分别设在全市各主要街道上。分行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。该系统的软件开发成本由各个分行分摊。

银行柜员使用柜员终端处理储户提交的储蓄事务。储户可以用现金或支票向自己拥有的某个帐户内存款或开新帐户。储户也可以从自己的帐户中取款通常，一个储户可能拥有多个帐户。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帐户的事务并且维护帐户。

拥有银行帐户的储户有权申请领取现金兑换卡。使用现金兑换卡可以ATM访问自己的帐户。目前仅限于用现金兑换卡ATM上提取现金（即取款），或查询有关自己帐户的信息（例如，某个指定帐户上的余额）。将来可能还要求使用ATM办理转帐、存款等事务。

所谓现金兑换卡就是一张特制的磁卡，上面有分行代码和卡号。分行代码惟一标识总行下属的一个分行，卡号确定了这张卡可以访问哪些帐户。通常，一张卡可以访问储户的若干个帐户，但是不一定能访问这个储户的全部帐户。每张现金兑换卡仅属于一个储户所有，但是，同一张卡可能有多个副本，因此，必须考虑同时在ATM上使用同样的现金兑换卡的可能性。也就是说，系统应该能够处理并发的访问。

当用户把现金兑换卡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要求用户输入密码，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次事务。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。如果用户输入的密码。如果用户输入的密码是正确的，ATM就是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，并且打印出帐单交给用户。    

1.2数据流程图

图片无法显示（抱歉）

第2章  总体设计

经过需求分析阶段的工作，系统必须”做什么”已经清楚了，现在是决定”怎样做”的时候了.总体设计的基本目的就是回答”概括地说，系统应该如何实现?”这个问题。总体设计过程通常由两个主要阶段组成:系统设计阶段，确定系统的具体实现方案；结构设计阶段，确定软件结构。

2.1系统设计

2.1.1 ATM系统的实现方案

根据需求分析阶段得出的数据流图以及通过设想供选择的方案，最后得出了一个最佳的系统实现方案。

ATM系统是由三大模块组成的,分别是输入，处理和输出。具体到实际当中来就是这样的三个模块;”接收输入”,”更新账户”和”产生输出”.    

2.1.2功能分解

为了最终实现ATM系统，必须设计出组成这个系统的所有程序和文件（或数据库）。对程序（特别是复杂的大型程序）的设计，通常分为两个阶段完成：首先进行结构设计，然后进行过程设计。

    为了设计出组成ATM系统的所有程序，必须首先进行结构设计。为了确定ATM系统的软件结构，首先需要从实现角度把复杂的功能进一步分解。已经知道ATM系统有三大功能模块，即“接收输入”、“更新账户”和“产生输出”。现将其分别作如下分解：“接收输入”分解为“验卡”、“选定分行”和“检查账户”，其中“检查账户”又可以进一步细化为“验证密码”；“更新账户”细化为“储户提交事务”；“产生输出”细化为“掉出现金、打印回单”功能和“显示出错信息”

功能。   

2.1.3设计数据库

经需求分析可知，ATM系统运行时需要反复地接收用户提交的数据和信息，并且系统还要逐个地验证这些提交的数据和信息。因此要为该ATM系统设计一个数据库，用来存储分行信息和卡信息等以便达到验证的目的。其中２分行信息包含了分行代码、分行名和分行为储户所开的账户，而卡信息则包含了分行代码、卡号和密码。    

2.2结构设计

进行软件结构设计的主要目的就是确定软件由哪些模块组成以及这些模块之间的动态调用关系，以便于能更好地设计出组成系统的所有程序。根据在需求分析阶段给出的数据流程图以及在系统设计阶段对系统功能的分解，并利用面向数据流的设计方法设计出的ATM系统的软件总体结构。  

2.3制定测试计划

在开发软件系统的漫长过程中，面对着极其错综复杂的问题，人的主观认识不可能完全符合客观现实，与工程密切相关的各类人员之间的通信和配合也不可能完美无缺。因此，在软件生命周期的每个阶段都不可避免的会产生差错。如果在软件投入生产性运行之前，没有发现并纠正软件中的大部分差错，则这些差错迟早会在生产过程中暴露出来，那时不仅改正这些错误的代价更高，而且往往会造成很恶劣的后果。测试的目的就是在软件投入生产性运行之前，尽可能地发现软件中的错误。

该ATM系统由三个子系统组成，分别是“接收输入”子系统、“更新账户”子系统和“产生输出”子系统。其中“接收输入”子系统又由“选定分行”、“验卡“和”检查账户“三个模块组成，而“更新账户”子系统又由“用户提交事务“模块组成。同时，“产生输出”子系统又由“掉出现金、打印回单“和”显示出错信息“两个模块组成。根据软件系统的测试过程的基本步骤，这里可为ATM系统制定如下的测试计划：

首先进行模块测试。为保证每个模块作一个单元能正确运行，必须把“选定分行”、“验卡“、”检查账户“、“用户提交事务“、“掉出现金、打印回单“和”显示出错信息“这些模块分别作为一个单独的实体来逐个地进行测试。

模块测试完毕之后，接着便要进行子系统测试。为确保模块相互间能相互协调和通信，则必须要将“选定分行”、“验卡“和”检查账户“三个模块形成一个“接收输入”子系统来测试。同理分别对“更新账户”和“产生输出”两个子系统逐个地进行测试。

接着子系统测试之后的，便要开始进行系统测试。为确保该ATM系统能提供需求陈述中指定的功能，则必须把经过测试的子系统装配成一个完整的ATM系统来测试。

最后要进行的是验收测试。同样为确保系统能够满足用户的需求，则必须把该ATM系统作为单一的实体进行测试。测试内容与系统测试基本类似，但是必须通过用户的参与，而且使用实际数据进行测试。

第3章  详细设计

        经过总体设计阶段的工作，系统“大概上如何实现”已经清楚了，现在便可以开始详细设计了。详细设计阶段的关键任务是确定怎样具体地实现用户需要的软件系统，也就是要设计程序的“蓝图”，从而在编码阶段可以把这个描述直接翻译成用某种程序设计语言书写的程序。

3.1程序结构设计

在许多应用领域中信息都有清楚的层次结构，输入数据、内部存储的信息以及输出数据都可能有独特的结构。数据结构既影响程序的结构又影响程序的处理。于是在进行程序结构设计和程序处理设计时这里都用到面向数据结构的设计方法。

Jackson方法是最著名的面向数据结构的设计方法之一，而Jackson方法的工具是Jackson图。根据Jackson图的设计概念，最后得出该ATM系统的程序结构.

3.2程序处理过程设计

知道系统的程序结构图之后，接下来就可以根据结构图设计程序的处理过程。设计程序处理过程的方法就是列出所有操作和条件，并且把它们分配到程序结构图的适当位置。列出运行ATM系统需要的全部操作和条件如下：

（1）    插入现金兑换卡

（2）    显示“卡号错误”，并且自动退出现金兑换卡

（3）    继续运行

（4）    显示“密码错误，请重新输入密码”

（5）    显示“账户无效”，并且自动退出现金兑换卡

（6）    退出现金兑换卡

S（1）分行代码无误

S（2）卡号错误

S（3）密码错误

S（4）账户无效

S（5）用户取款

S（6）事务失败

经过简单分析不难把这些操作和条件分配到程序结构图的适当位置，结果

如图3.2所示。

图3.2 把操作和条件分配到程序结构图的适当位置

Jackson方法的最后一步是用伪码表示程序处理过程。因为Jackson使用的伪码和Jackson图之间存在简单的对应关系，所以从图3.2很容易得出下面的伪码：

ATM系统seq

    插入现金兑换卡

    接收输入seq

        读取分行代码、卡号

    接收输入end

    选定分行select分行代码无误

        确认分行名

    选定分行or分行代码有误

         显示“分行代码错”，并自动退出现金兑换卡

    选定分行end

    验卡select卡号错误

        显示“卡号错误”， 并自动退出现金兑换卡

    验卡or卡号无误

        继续运行

    验卡end

    验证密码select密码错误

        显示“密码错误”， 并自动退出现金兑换卡

    验证密码or密码无误

        继续运行

    验证密码end

    检查账户select账户无效

        显示“账户无效”， 并自动退出现金兑换卡

    检查账户or账户有效

        继续运行

    检查账户end

    更新账户select用户取款

        余额减少

    更新账户or用户存款

        余额增加

    更新账户end

    产生输出select事务成功

        掉出现金、打印回单

    产生输出or事务失败

        显示“事务失败”

    产生输出end

    退出现金兑换卡

ATM系统end