Java面向对象实战 | ATM系统（上）

适合人群：Java初学者、正在学习面向对象和ArrayList的同学 涉及知识点：封装、构造器、ArrayList增删查、Scanner交互、String校验、Random随机卡号 阅读时长：约15分钟 系列文章：本文为ATM系统上篇，下篇将讲解存款、取款、转账等核心业务功能

目录

• 一、案例需求
• 二、系统设计分析
• 三、Account实体类
• 四、ATM主界面与开户功能
• 五、用户登录功能
• 六、运行结果演示
• 七、知识点总结
• 八、下篇预告

一、案例需求

开发一个控制台版ATM系统，实现用户的开户、登录以及后续的存取款、转账、改密、注销等完整银行业务功能。

本文（上篇）聚焦于系统框架搭建 + 开户 + 登录三大基础功能。

功能拆解

二、系统设计分析

2.1 类设计

本系统采用三层类结构，职责分离：

2.2 核心设计要点

2.3 系统流程图

程序启动
│
▼
┌──────────────┐
│ ATM主界面 │
│ 1.用户登录 │
│ 2.用户开户 │
└──────┬───────┘
│
┌───┴───┐
▼ ▼
┌──────┐ ┌──────────┐
│ 登录 │ │ 开户 │
│ │ │ 录入信息 │
│ │ │ 生成卡号 │
│ │ │ 添加到集合 │
└──┬───┘ └──────────┘
│
│ 登录成功
▼
┌──────────────────┐
│ showAtmCommand() │ ──→ 下篇详解
│ 业务操作菜单 │
└──────────────────┘

三、Account实体类

3.1 类结构

Account
├── 属性
│ ├── cardId (String) 卡号
│ ├── userName (String) 用户名
│ ├── sex (char) 性别
│ ├── passWord (String) 密码
│ ├── money (double) 余额
│ └── limit (double) 取款额度
├── 构造器
│ ├── 无参构造器
│ └── 全参构造器
└── getter/setter
└── getUserName() → 自动拼接"先生"/"女士"

3.2 代码实现

package org.atm;

public class Account {
private String cardId;
private String userName;
private char sex;
private String passWord;
private double money;
private double limit;

public Account() {
}

public Account(double limit, Double money, String passWord, char sex, String userName, String cardId) {
this.limit = limit;
this.money = money;
this.passWord = passWord;
this.sex = sex;
this.userName = userName;
this.cardId = cardId;
}

public String getCardId() {
return cardId;
}

public void setCardId(String cardId) {
this.cardId = cardId;
}

// 重点：根据性别自动拼接"先生"或"女士"
public String getUserName() {
return userName + (sex == '男' ? "先生" : "女士");
}

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

public char getSex() {
return sex;
}

public void setSex(char sex) {
this.sex = sex;
}

public String getPassWord() {
return passWord;
}

public void setPassWord(String passWord) {
this.passWord = passWord;
}

public double getMoney() {
return money;
}

public void setMoney(double money) {
this.money = money;
}

public double getLimit() {
return limit;
}

public void setLimit(double limit) {
this.limit = limit;
}
}

3.3 设计亮点：getUserName() 的巧妙封装

public String getUserName() {
return userName + (sex == '男' ? "先生" : "女士");
}

小贴士：这里没有直接返回原始 userName，而是在getter中根据 sex 字段动态拼接称呼。这样调用方每次获取用户名都能自动得到"张三先生"、"李四女士"的效果，将业务逻辑封装在实体类内部，避免在每个调用处重复写判断。

四、ATM主界面与开户功能

4.1 ATM类成员定义

package org.atm;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class ATM {
// 所有账户集合
private ArrayList<Account> accounts = new ArrayList<>();
// 键盘录入
private Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 当前登录的账户
private Account loginAccount;

设计要点：

• accounts 用ArrayList而非数组，因为账户数量不固定，需要动态增删
• loginAccount 是关键状态字段，登录后所有操作都围绕它进行
• Scanner 作为成员变量而非局部变量，避免反复创建

4.2 start() —— 系统主界面

public void start() {
while (true) {
System.out.println("===欢迎登录ATM系统===");
System.out.println("1. 用户登录");
System.out.println("2. 用户开户");
System.out.println("请选择:");
String choice = sc.next();
switch (choice) {
case "1":
// 用户登录
login();
break;
case "2":
// 用户开户
createAccount();
break;
default:
System.out.println("输入错误,请重新输入!");
}
}
}

小贴士：主界面用 while(true) 循环，用户操作完毕后自动返回菜单。choice 用 String 类型接收，配合 switch 匹配字符串，避免输入非数字导致程序崩溃。

4.3 createAccount() —— 用户开户

/** 开户 */
private void createAccount() {
System.out.println("====用户开户操作===");
Account account = new Account();
System.out.println("请您输入账号名称:");
String name = sc.next();
account.setUserName(name);

while (true) {
System.out.println("请您输入您的性别:");
char sex = sc.next().charAt(0);
if (sex == '男' || sex == '女') {
account.setSex(sex);
break;
} else {
System.out.println("您的输入有误,请重新输入!");
}
}

while (true) {
System.out.println("请您输入账号密码:");
String password = sc.next();
System.out.println("请您再次确认账号密码:");
String okpassword = sc.next();
if (okpassword.equals(password)) {
account.setPassWord(password);
break;
} else {
System.out.println("您输入的2次密码不正确,请重新输入!");
}
}

while (true) {
System.out.println("请设置账号额度:");
double limit = sc.nextDouble();
if (limit < 0) {
System.out.println("设置额度不合理,请重新输入!");
} else {
account.setLimit(limit);
break;
}
}

String newCardId = createCardId();
account.setCardId(newCardId);
accounts.add(account);

System.out.println("恭喜" + account.getUserName() + ",开户成功,卡号是:" + account.getCardId());
}

开户流程拆解

开户开始
│
├─① 输入姓名 ──→ setUserName()
│
├─② 输入性别 ──→ 校验"男"/"女" ──→ setSex()
│ └─ 校验失败? 重新输入
│
├─③ 输入密码 ──→ 再次确认 ──→ 比对一致? ──→ setPassWord()
│ └─ 不一致? 重新输入
│
├─④ 设置额度 ──→ 校验≥0 ──→ setLimit()
│ └─ 不合理? 重新输入
│
├─⑤ 生成卡号 ──→ createCardId() ──→ 自动查重
│
└─⑥ 加入集合 ──→ accounts.add(account)
└─ 输出开户成功信息

设计要点：每个输入项都用 while(true) 循环 + 校验，确保用户输入合法后才继续。这是控制台程序的常见交互模式。

4.4 createCardId() —— 随机生成卡号

/** 创建一个新卡号 */
private String createCardId() {
String cardId = "";
Random r = new Random();
while (true) {
for (int i = 0; i < 8; i++) {
cardId += r.nextInt(10);
}
// 判断是否与已有其他卡号重复
if (hasCardId(cardId) == null) {
break;
}
}
return cardId;
}

小贴士：生成8位随机卡号后，调用 hasCardId() 检查是否与已有卡号冲突。如果重复，while(true) 会重新生成，直到获得唯一卡号。

4.5 hasCardId() —— 卡号查重

/** 判断是否已存在卡号 */
private Account hasCardId(String s) {
for (int i = 0; i < accounts.size(); i++) {
Account acc = accounts.get(i);
if (acc.getCardId().equals(s)) {
return acc;
}
}
return null;
}

复用设计：这个方法返回 Account 对象而非 boolean。找到则返回账户对象（登录时复用），找不到返回 null。一个方法两种用途，是实际开发中常见的设计复用技巧。

五、用户登录功能

5.1 login() —— 登录逻辑

/** 登录账号 */
private void login() {
System.out.println("===用户登录操作===");
if (accounts.size() == 0) {
System.out.println("当前无任何账户,请先开户再登录!");
return;
}
while (true) {
System.out.println("请输入您的账号:");
String id = sc.next();
Account acc = hasCardId(id);
if (acc != null) {
while (true) {
System.out.println("请您输入账户密码:");
String password = sc.next();
if (acc.getPassWord().equals(password)) {
loginAccount = acc;
System.out.println(acc.getUserName() + ",欢迎您进入ATM系统");
showAtmCommand();
return;
} else {
System.out.println("账号密码输入错误,请重新输入!");
}
}
} else {
System.out.println("账号输入错误!请重新输入");
}
}
}

5.2 登录流程详解

登录采用双层 while 循环，外层校验卡号，内层校验密码：

登录开始
│
├─ 前置检查：accounts为空? → 提示先开户, return
│
└─ 外层循环（校验卡号）
│
├─ 输入卡号
│
├─ hasCardId() 查找
│ │
│ ├─ 找到 → 进入内层循环（校验密码）
│ │ │
│ │ ├─ 输入密码
│ │ │
│ │ ├─ 密码正确?
│ │ │ ├─ 是 → loginAccount = acc
│ │ │ │ 输出欢迎信息
│ │ │ │ 调用 showAtmCommand()
│ │ │ │ return ← 本文到此结束
│ │ │ │
│ │ │ └─ 否 → 提示错误, 重新输入密码
│ │ │
│ └─ 未找到 → 提示账号错误, 重新输入卡号

关键点：

5.3 showAtmCommand() —— 业务菜单入口

loginAccount = acc;
System.out.println(acc.getUserName() + ",欢迎您进入ATM系统");
showAtmCommand();
return;

登录成功后，将账户对象保存到 loginAccount，然后调用 showAtmCommand() 进入业务操作菜单。

showAtmCommand() 内部的存款、取款、转账等完整业务逻辑，将在下篇中详细讲解。

六、运行结果演示

6.1 测试类

package org.atm;

public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 1. 创建ATM对象
ATM atm = new ATM();
// 2. 启动程序
atm.start();
}
}

6.2 运行结果 —— 开户流程

===欢迎登录ATM系统===
1. 用户登录
2. 用户开户
请选择:
2
====用户开户操作===
请您输入账号名称:
张三
请您输入您的性别:
男
请您输入账号密码:
123456
请您再次确认账号密码:
123456
请设置账号额度:
5000
恭喜张三先生,开户成功,卡号是:38472619

===欢迎登录ATM系统===
1. 用户登录
2. 用户开户
请选择:
2
====用户开户操作===
请您输入账号名称:
李四
请您输入您的性别:
女
请您输入账号密码:
888888
请您再次确认账号密码:
888888
请设置账号额度:
10000
恭喜李四女士,开户成功,卡号是:59103847

6.3 运行结果 —— 登录流程

===欢迎登录ATM系统===
1. 用户登录
2. 用户开户
请选择:
1
===用户登录操作===
请输入您的账号:
38472619
请您输入账户密码:
123456
张三先生,欢迎您进入ATM系统

6.4 运行结果 —— 异常场景

# 场景1: 无账户时尝试登录
===用户登录操作===
当前无任何账户,请先开户再登录!

# 场景2: 卡号输入错误
请输入您的账号:
99999999
账号输入错误!请重新输入

# 场景3: 密码输入错误
请输入您的账号:
38472619
请您输入账户密码:
wrong
账号密码输入错误,请重新输入!

七、知识点总结

7.1 核心知识点对照表

7.2 OOP设计原则体现

7.3 易错点提醒

⚠️ 注意事项：

八、下篇预告

本文实现了ATM系统的框架搭建 + 开户 + 登录功能。下篇将接着 showAtmCommand() 方法，详细讲解：

下篇链接：Java面向对象实战 | ATM系统（下）

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