门禁系统的面向对象设计

问题描述 某公司安装了电子门，要设计门禁系统： 公司的雇员可以凭借密码、胸卡或指纹进入公司 计算机根据雇员的验证方式对其身份进行验证 管理员在监控室可以通过按钮直接开启电子门 访客可以按门铃请求进入，由管理员为其放行 管理员可以为新职员设置密码 讲解思路： 1、先根据上面的需求说明业务。然后分析业务，指出3种验证方式都由键盘输入，为了区分，密码以“pa”开头，后跟密码；指纹以“fi”开头，后跟表示指纹的字符串；刷卡以“ca”开头，后跟卡号。 2、根据学员对业务的理解情况，可以演示完成的门禁系统。

问题分析-1 根据需求分析对象 门禁系统、电子门、计算机、输入设备 管理员、 雇员、 访客 验证接口、验证实现

问题分析-2 对象关系 门禁系统包含：电子门、输入设备、计算机 访客 验证接口 extends implements 默认实现 雇员 密码验证 指纹识别 胸卡验证 管理员

难点分析-1 门禁系统类：ControlSys 包含属性：电子门对象、计算机对象、输入设备对象、门铃、开门信号、日志对象 包含方法：工作方法 private Door door; // 门禁系统的电子门 private Computer computer; // 门禁系统的计算机 private InputEquip inputEquip; // 门禁系统的输入设备 private int ring; // 门铃，0为安静，1为鸣响 private int openSign; // 开门信号，由管理员按下按钮时产生 private Logger logger; // 日志 public void work()

难点分析-2 门禁系统工作分3步： 第一步：检查输入设备的输入缓存 第二步：检查开门信号 第三步：电子门开启状态维持5秒后关闭电子门 如果有输入且输入信息存在，开启电子门 输入是否正确由计算机类调用验证接口的相关方法判断 如果收到开门信号，开启电子门 //如果电子门已开启，维持5秒，关闭电子门 java.lang.Thread.sleep(5000); // 程序暂停5000毫秒

难点分析-3 输入设备类模拟输入各种验证信息： 密码、胸卡、指纹都以字符串形式从控制台输入： 输入的验证信息保存在输入设备的缓存中 1、密码以“pa”开头 2、胸卡以“ca”开头 3、指纹以“fi”开头 输入的验证信息保存在输入设备的缓存中 门禁系统保存的验证信息不以上述字符开头 验证时使用String类的方法解析字符串 private String input = null; // 输入设备缓存 java.lang.String.substring( int beginIndex, int endIndex ) java.lang.String.substring( int beginIndex )

难点分析-4 用户级别 访客 只能按门铃 extends 雇员 可以输入验证信息 extends 管理员 可以直接开启电子门，监控门铃

难点分析-5 验证 验证接口定义验证方法 编写默认的实现类：GenericValidate 具体的验证类继承默认的实现类 public boolean check(); // 定义验证方法 private Object[] inner; // 系统保存的身份信息 private Object input; // 需要验证的身份信息 public class PassWordVld extends GenericValidate public class FingerMarkVld extends GenericValidate public class CardVld extends GenericValidate

阶段划分 第一阶段（25分钟） 第二阶段（45分钟） 第三阶段（45分钟） 第四阶段（25分钟） 第五阶段（35分钟） 第六阶段（15分钟） 编写类：电子门、输入设备 第二阶段（45分钟） 编写类：计算机、门禁系统 第三阶段（45分钟） 编写类：访客、雇员、管理员 第四阶段（25分钟） 编写类：验证接口、默认实现 第五阶段（35分钟） 编写类：密码验证、指纹验证、胸卡验证 第六阶段（15分钟） 编写类：测试雇员通过电子门 第七阶段（30分钟） 编写类：测试访客按门铃、管理员开启电子门

第一阶段 第一阶段（25分钟） 要求学员自己动手完成，教员巡视，解答学员提出的问题 利用Eclipse创建工程、项目所需包 编写类：电子门、输入设备 要求学员自己动手完成，教员巡视，解答学员提出的问题

阶段检查 针对第一阶段抽查学员的操作结果 教员给出点评

第一阶段标准代码演示 创建工程和包 编写类：电子门类 Door.java 编写类：输入设备类 InputEquip.java sys包：放置门禁系统相关类 user包：放置访客、雇员、管理员类 validate包：放置验证身份的接口及其实现类 test包：放置测试类 编写类：电子门类 Door.java 编写类：输入设备类 InputEquip.java

第二阶段 第二阶段（45分钟） 编写类 ：计算机、门禁系统 要求学员自己动手编写，教员巡视，解答学员提出的问题

阶段检查 针对第二阶段抽查学员的编码结果 抽查学员编写的完整代码，要求学员上台讲解 教员给出点评或集中演示难点部分

第二阶段标准代码演示 计算机类： Computer.java 门禁系统类： ControlSys.java

第三阶段 第三阶段（45分钟） 编写类：访客、雇员、管理员 要求学员自己动手编写，教员巡视，解答学员提出的问题

阶段检查 针对第三阶段抽查学员的编码结果 抽查学员编写的完整代码，要求学员上台讲解 教员给出点评或集中演示难点部分

第三阶段标准代码演示 访客类：Guest.java 雇员类：Employee.java 管理员：Admin.java

第四阶段 第四阶段（25分钟） 编写类：验证接口、默认实现 要求学员自己动手编写，教员巡视，解答学员提出的问题

阶段检查 针对第四阶段抽查学员的编码结果 抽查学员编写的完整代码，要求学员上台讲解，并演示运行结果 教员给出点评

第四阶段标准代码演示 验证接口 : Validate.java 默认实现：GenericValidate.java private Object[] inner; private Object input; /** * 比较方法的默认的实现，判断输入信息是否存在 * @return 比较结果 */ public boolean check() { for( int i=0; i<this.getInner().length; i++ ) { if( this.getInput()!=null && this.getInput().equals(this.getInner()[i]) ) { return true; } return false;

第五阶段 第五阶段（35分钟） 编写类：密码验证、指纹验证、胸卡验证 要求学员自己动手编写，教员巡视，解答学员提出的问题

阶段检查 针对第五阶段抽查学员的编码结果 抽查学员编写的完整代码，要求学员上台讲解，并演示运行结果 教员给出点评

第五阶段标准代码演示 密码验证： PassWordVld.java 胸卡验证： CardVld.java 指纹验证： FingerMarkVld.java

第六阶段 第六阶段（15分钟） 编写类：测试雇员通过电子门 要求学员自己动手编写，教员巡视，解答学员提出的问题

阶段检查 针对第六阶段抽查学员的编码结果 抽查学员编写的完整代码，要求学员上台讲解，并演示运行结果 教员给出点评

第六阶段标准代码演示 测试雇员通过电子门：EmployeeTest.java public class EmployeeTest { public static void main(String[] args){ Employee employee = new Employee("雇员a"); // 管理员 ControlSys controlSys = new ControlSys(); // 门禁系统 System.out.println("门禁系统---雇员测试"); System.out.println("***************************************************"); while(true){ employee.input(controlSys); controlSys.work(); }

第七阶段 第七阶段（30分钟） 编写类：测试访客按门铃、管理员开启电子门 要求学员自己动手编写，教员巡视，解答学员提出的问题

阶段检查 针对第七阶段抽查学员的编码结果 抽查学员编写的完整代码，要求学员上台讲解，并演示运行结果 教员给出点评

第七阶段标准代码演示 测试访客：GuestTest.java 测试管理员：AdminTest.java public class AdminTest { public static void main(String[] args){ Admin admin = new Admin("王哲"); // 管理员 ControlSys controlSys = new ControlSys(); // 门禁系统 System.out.println("门禁系统---管理员测试"); System.out.println("***************************************************"); while(true){ admin.work(controlSys); controlSys.work(); } public class GuestTest { public static void main(String[] args){ Guest guest = new Guest("赵强"); // 访客员 Admin admin = new Admin("王石头"); // 管理员 ControlSys controlSys = new ControlSys(); // 门禁系统 System.out.println("门禁系统---访客测试"); System.out.println("***************************************************"); while(true){ guest.pressRing(controlSys); admin.work(controlSys, guest); controlSys.work(); }

总结 巩固知识点： 面向对象的特性：封装、继承、多态 常量：必需的关键字 -- final 接口：定义接口、实现接口 异常处理：try/catch/finally log4j：输出保存日志信息