实例1：银行管理系统
从早期的钱庄到现如今的银行，金融行业在不断地变革；随着科技的发展、计算机的普及，计算机技术在金融行业得到了广泛的应用。银行管理系统是一个集开户、查询、取款、存款、转账、锁定、解锁、退出等一系列的功能的管理系统，该系统中各功能的介绍如下。
- 开户功能：用户在ATM机上根据提示“请输入姓名:”、“请输入身份证号:”、“请输入手机号:”依次输入姓名、身份证号、手机号、预存金额、密码等信息，如果开户成功，系统随机生成一个不重复的6位数字卡号。
- 查询功能：根据用户输入的卡号、密码查询卡中余额，如果连续3次输入错误密码，该卡号会被锁定。
- 取款功能：首先根据用户输入的卡号、密码显示卡中余额，如果连续3次输入错误密码，该卡号会被锁定；然后接收用户输入的取款金额，如果取款金额大于卡中余额或取款金额小于0，系统进行提示并返回功能页面。
- 存款功能：首先根据用户输入的卡号、密码显示卡中余额，如果连续3次输入错误密码，该卡号会被锁定，然后接收用户输入的取款金额，如果存款金额小于0，系统进行提示并返回功能页面。
- 转账功能：用户需要分别输入转出卡号与转入卡号，如果连续3次输入错误密码，卡号会被锁定。当输入转账金额后，需要用户再次确认是否执行转账功能；如果确定执行转账功能，转出卡与转入卡做相应金额计算；如果取消转账功能，则回退之前操作。
- 锁定功能：根据输入的卡号密码执行锁定功能，锁定之后该卡不能执行查询、取款、存款、转账等操作。
- 解锁功能：根据输入的卡号密码执行解锁功能，解锁后能对该卡执行查询、取款、存款、转账等操作。
- 存盘功能：执行存盘功能后，程序执行的数据会写入本地文件中。
- 退出功能：执行退出功能时，需要输入管理员的账户密码，如果输入的账号密码错误，则返回功能页面，如果输入的账号密码正确，则执行存盘并退出系统。
本实例要求编写程序，实现一个具有上述功能的银行管理系统。
实例目标
- 理解面向对象的思想
- 熟练地定义类
- 熟练地创建对象、访问类的成员
- 熟练使用构造方法
实例分析
实际生活中，银行管理系统在由银行工作人员打开时先显示欢迎界面，之后工作人员输入管理员账号与密码，银行管理系统被启动，启动后进入系统功能页面，可观察到该页面中展示了使用ATM机可办理的所有业务，包括开户（1）、查询（2）、取款（3）、存款（4）、转账（5）、锁定（6）、解锁（7）、退出（Q）等。用户可根据自己需求选择相应业务的编号，并按照提示完成相应的操作。
从以上模拟的过程中可知，要实现银行管理系统需要用到5种对象，分别是管理员、ATM机、银行卡、用户、银行管理系统。因此，我们需要设计5个类承担不同的职责，关于这些类的说明如下：
（1）银行管理系统类（HomePage）：负责提供整个系统流程的相关操作，包括打印欢迎登录界面和功能界面、接收用户输入、保存用户数据等。
（2）ATM机类（ATM）：负责处理系统中各个功能的相关操作，包括开户、查询、取款、存款、转账、锁定、解锁、退出功能。
（3）管理员类（Admin）：负责提供检测管理员账号与密码、显示欢迎登录界面和功能界面的相关操作。
（4）用户类（User）：负责提供用户对象的相关操作。
（5）银行卡（Card）：负责提供银行卡对象的相关操作。
设计后的类结构如图1所示。
图1 类设计图
本实例中涉及到多个类，为保证程序具有清晰的结构，可以将每个类的相关代码分别放置到与其同名的.py文件中。
代码实现
本实例的具体实现过程如下所示。
（1）打开PyCharm工具，创建一个名为“银行管理系统”的文件夹。在该文件夹下创建5个.py文件，分别为admin.py、atm.py、card.py、user.py与“银行系统.py”，此时程序的目录结构如图2所示。
图2 目录结构
（2）按照图1的类设计图，在card.py文件中编写Car类的代码，具体如下所示。
class Card:
def __init__(self,cardId,cardPwd,money):
self.cardId = cardId
self.cardPwd = cardPwd
self.money = money
self.cardLock = False
（3）按照图1的类设计图，在user.py文件中编写User类的代码，具体如下所示。
class User:
def __init__(self, name, id, phone, card):
self.name = name
self.id = id
self.phone = phone
self.card = card
（4）按照图1的类设计图，在admin.py文件中编写Admin类的代码，具体如下所示。
class Admin:
adminU = '1' # 管理员的账号
adpwd = '1' # 管理员的密码
def printAdminView(self):
print("******************************************")
print("*** ***")
print("*** ***")
print("*** 欢迎登录银行系统 ***")
print("*** ***")
print("*** ***")
print("******************************************")
def printsysFunctionView(self):
print("***********************************************")
print("*** ***")
print("*** 1.开户(1) 2.查询(2) ***")
print("*** 3.取款(3) 4.存款(4) ***")
print("*** 5.转账(5) 6.锁定(6) ***")
print("*** 7.解锁(7) ***")
print("*** ***")
print("*** 退出(Q) ***")
print("*** ***")
print("***********************************************")
def adminOption(self):
adminInput = input("请输入管理员账户：")
if self.adminU != adminInput:
print("管理员账户输入错误......")
return -1
passwordInput = input("请输入密码：")
if self.adpwd != passwordInput:
print("输入密码有误......")
return -1
else:
print("操作成功，请稍后......")
return 0
（5）按照图1的类设计图，在atm.py文件中编写ATM类的代码。ATM是本实例的核心类，该类中包含所有与系统功能相关的方法。由于ATM类包含开户的功能，在实现这些功能时需要访问Card与User类的属性，而且这些类分别处于不同的py文件中，因此这里需提前使用import语句（下章会有相关介绍）导入Card和User类，此时便可以在ATM类中访问Card类与User类的属性，具体代码如下
from user import User
from card import Card
下面分别介绍ATM类的属性与方法。
- alluser属性
在ATM类的构造方法中添加属性alluser，具体代码如下。
class ATM:
def __init__(self, alluser):
self.alluser = alluser
- randomiCardId()方法
randomiCardId()方法的作用是在用户开户时生成随机银行卡号，该方法中需要借助random模块的函数生成随机数，也需要排除生成重复卡号的情况，具体代码如下。
import random
def randomiCardId(self): # 随机生成开户卡号
while True:
str_data = '' # 存储卡号
for i in range(6): # 随机生成6位卡号
ch = chr(random.randrange(ord('0'), ord('9') + 1))
str_data += ch
if not self.alluser.get(str): # 判断卡号是否重复
return str_data
- creatUser()方法
creatUser()方法用于为用户开设账户，在该方法中需要用户先根据提示信息依次输入姓名、身份证号、手机号、预存金额（必须大于0，否则提示“开户失败”），再连续输入两次银行卡的密码（必须一致，否则因开户失败重新回到功能界面），最后随机生成开户卡号，根据该卡号创建卡信息和用户信息，并将用户的信息存储到alluser中，具体代码如下。
def creatUser(self):
# 目标向用户字典中添加一个键值对（卡号、用户对象）
name = input("请输入姓名:")
Uid = input("请输入身份证号:")
phone = input("请输入手机号:")
prestMoney = float(input("请输入预存金额:"))
if prestMoney <= 0:
print("预存款输入有误，开户失败")
return -1
oncePwd = input("请输入密码：")
passWord = input("请再次输入密码：")
if passWord != oncePwd:
print("两次密码输入不同......")
return -1
print("密码设置成功，请牢记密码: %s " % passWord)
cardId = self.randomiCardId()
card = Card(cardId, oncePwd, prestMoney) # 创建卡
user = User(name, Uid, phone, card) # 创建用户
self.alluser[cardId] = user # 存入用户字典
print("您的开户已完成，请牢记开户账号: %s" % cardId)
- checkpwg ()方法
creatUser()方法用于核对用户输入的密码，且限定至多输入3次，超过三次则返回False，输入正确则返回True，具体代码如下。
def checkpwg(self, realPwd):
for i in range(3):
psd2 = input("请输入密码：")
if realPwd == psd2:
return True
print("密码输错三次，系统自动退出......")
return False
- lockCard ()方法
lockCard()方法用于在用户主要要求锁定银行卡，该方法中需要用户输入银行卡号，并将银行卡设为锁定状态，锁定失败的情况包括以下任一情况：若用户输入错误的银行卡号，则提示“此卡号不存在...锁定失败！”；若用户持有的银行卡已经处于锁定状态，则提示“该卡已经被锁定，无需再次锁定！”；若用户输入错误的密码，则提示“密码错误...锁定失败！！”。
def lockCard(self):
inptcardId = input("请输入您的卡号：")
user = self.alluser.get(inptcardId)
if not self.alluser.get(inptcardId):
print("此卡号不存在...锁定失败！")
return -1
if user.card.cardLock:
print("该卡已经被锁定，无需再次锁定！")
return -1
if not self.checkpwg(user.card.cardPwd): # 验证密码
print("密码错误...锁定失败！！")
return -1
user.card.cardLock = True
print("该卡被锁定成功！")
- searchUser ()方法
searchUser ()方法实现查询余额的功能，确保用户在发生存钱、取钱和转账行为之前能输入正确的银行卡号，以及银行卡处于非锁定状态，此时返回拥有该银行卡的用户，否则返回-1，具体代码如下。
def searchUser(self, base=1):
if base == 2:
inptcardId = input("请输入转出主卡号：")
elif base == 3:
inptcardId = input("请输入转入卡号：")
elif base == 1:
inptcardId = input("请输入您的卡号：")
user = self.alluser.get(inptcardId)
# 如果卡号不存在，下面代码就会执行
if not self.alluser.get(inptcardId):
print("此卡号不存在...查询失败！")
return -1
if user.card.cardLock:
print("该用户已经被锁定...请解卡后使用！")
return -1
if not self.checkpwg(user.card.cardPwd): # 验证密码
print("密码错误过多...卡已经被锁定，请解卡后使用！")
user.card.cardLock = True
return -1
if not base == 3: # 查询转入账户 不打印余额
print("账户: %s 余额: %.2f " % (user.card.cardId, user.card.money))
return user
- getMoney ()方法
getMoney ()方法实现用户使用银行管理系统取钱的功能，该方法中首先需调用searchUser ()方法根据用户输入的卡号返回拥有该卡的用户，然后处理用户输入不同金额的情况：若输入的金额低于银行卡余额，则将取款后的银行卡余额展示给用户，同时提示取款成功；若输入的金额高于银行卡余额，则提示用户信息并返回系统功能界面，具体代码如下。
def getMoney(self):
userTF = self.searchUser()
if userTF != -1:
if userTF.card.cardId != '':
inptMoney = float(input("请输入取款金额:"))
if inptMoney > int(userTF.card.money):
print("输入的金额大于余额，请先查询余额！")
return -1
userTF.card.money = float(userTF.card.money) – inptMoney
print("取款成功！ 账户: %s 余额: %.2f " %
(userTF.card.cardId, userTF.card.money))
else:
return -1
- saveMoney ()方法
saveMoney()方法实现用户使用银行管理系统存钱的功能，与getMoney ()方法的功能类似，需要先查询银行卡的用户，查询结果无误后则需要用户输入要存入的金额：金额小于0提示错误信息，并返回到银行系统的功能界面；金额大于等于0则累加到银行卡的余额中，并向用户展示账户余额，具体代码如下。
def saveMoney(self):
userTF = self.searchUser()
if userTF != -1:
if not userTF.card.cardLock == True:
if userTF.card.cardId != '':
inptMoney = float(input("请输入要存入得金额:"))
if inptMoney < 0:
print("请输入正确金额")
else:
userTF.card.money += inptMoney
print("存款成功！ 账户: %s 余额: %.2f " %
(userTF.card.cardId, userTF.card.money))
else:
return -1
- transferMoney ()方法
transferMoney ()方法实现用户向其它银行卡转账的功能，该方法中需先确保主卡用户和转入卡用户同时存在，再向用户提示要转入的金额进而判断：若主卡中的余额充足，将减少主卡中相应的金额，将增加转入卡中相应的金额；若主卡中的余额不足，则将为用户显示主卡余额，具体代码如下。
def transferMoney(self):
MasterTF = self.searchUser(base=2)
if (MasterTF == -1):
return -1
userTF = self.searchUser(base=3)
if (userTF == -1):
return -1
in_tr_Money = float(input("请输入转账金额："))
if MasterTF.card.money >= in_tr_Money:
str = input("您确认要继续转账操作吗（y/n）？：")
if str.upper() == "Y":
MasterTF.card.money -= in_tr_Money
userTF.card.money += in_tr_Money
print("转账成功！ 账户: %s 余额: %.2f " %
(MasterTF.card.cardId, MasterTF.card.money))
else:
print("转账失败，中止了操作")
else:
print("转账失败,余额不足！ 账户: %s 余额: %.2f " %
(MasterTF.card.cardId, MasterTF.card.money))
- unlockCard ()方法
unlockCard ()方法实现解锁银行卡的功能，该方法中需要求用户先输入要解锁的银行卡号，再分别对不同的情况做处理：若用户输入错误的卡号，提示用户解锁失败的信息；若用户输入卡号的银行卡未被锁定，提示用户无需解锁；若用户输入错误的密码，提示用户解锁失败；其它情况则提示解锁成功，具体代码如下。
def unlockCard(self):
inptcardId = input("请输入您的卡号：")
user = self.alluser.get(inptcardId)
while 1:
if not self.alluser.get(inptcardId):
print("此卡号不存在...解锁失败！")
return -1
elif not user.card.cardLock:
print("该卡未被锁定，无需解锁！")
break
elif not self.checkpwg(user.card.cardPwd):
print("密码错误...解锁失败！！")
return -1
user.card.cardLock = False # 解锁
print("该卡 解锁 成功！")
break
（6）按照图7的类设计图，在“银行系统.py”文件中编写HomePage类的代码，具体如下所示。
from admin import Admin
from atm import ATM
import time
class HomePage:
def __init__(self):
self.allUserD = {} # 使用字典存储数据
self.atm = ATM(self.allUserD)
self.admin = Admin() # 管理员开机界面
def saveUser(self):
self.allUserD.update(self.atm.alluser)
print("数据存盘成功")
# 程序的入口
def main(self):
self.admin.printAdminView()
resL = self.admin.adminOption()
if not resL:
while True:
self.admin.printsysFunctionView()
option = input("请输入您的操作：")
if option not in ("1", "2", "3", "4", "5",
"6", "7", "S", "Q", "q"):
print("输入操作项有误,请仔细确认！")
time.sleep(1)
if option == "1": # 开户
self.atm.creatUser()
elif option == "2": # 查询
self.atm.searchUser()
elif option == "3": # 取款
self.atm.getMoney()
elif option == "4": # 存储
self.atm.saveMoney()
elif option == "5": # 转账
self.atm.transferMoney()
elif option == "6": # 锁定
self.atm.lockCard()
elif option == "7": # 解锁
self.atm.unlockCard()
elif option.upper() == "Q":
if not (self.admin.adminOption()):
self.saveUser()
print('退出系统')
return -1
（7）在“银行系统.py”文件中，创建HomePage类对象，调用main()函数，具体代码如下。
if __name__ == "__main__":
homepage = HomePage()
homepage.main()
至此，程序的全部功能全部实现。
代码测试
运行程序，在控制台输入管理员账户“1”和密码“1”的结果如下所示：
******************************************
*** ***
*** ***
*** 欢迎登录银行系统 ***
*** ***
*** ***
******************************************
请输入管理员账户：1
请输入密码：1
操作成功，请稍后......
***********************************************
*** ***
*** 1.开户(1) 2.查询(2) ***
*** 3.取款(3) 4.存款(4) ***
*** 5.转账(5) 6.锁定(6) ***
*** 7.解锁(7) ***
*** ***
*** 退出(Q) ***
*** ***
***********************************************
请输入您的操作：
开户功能的运行结果如下所示：
请输入您的操作：1
请输入姓名:小明
请输入身份证号:123456789
请输入手机号:188888
请输入预存金额:500
请输入密码：000000
请再次输入密码：000000
密码设置成功，请牢记密码: 000000
您的开户已完成，请牢记开户账号: 836095
存款功能的运行结果如下所示：
请输入您的操作：4
请输入您的卡号：836095
请输入密码：000000
账户: 836095 余额: 500.00
请输入要存入得金额:100000
存款成功！ 账户: 836095 余额: 100500.00
取款功能的运行结果如下所示：
请输入您的操作：3
请输入您的卡号：836095
请输入密码：000000
账户: 836095 余额: 100500.00
请输入取款金额:5000
取款成功！ 账户: 836095 余额: 95500.00
