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ATM購物車項目 模擬實現一個ATM + 購物商城程序。 該程序實現普通用戶的登錄註冊、提現充值還款等功能，並且支持到網上商城購物的功能。 帳戶餘額足夠支付商品價格時，扣款支付；餘額不足時，無法支付，商品存放個人購物車。 如果用戶具有管理員功能，還支持管理員身份登錄。具體需求見項目需求部分。 三層架構 項目開發中，清晰明了的結構設計非常重要。它的重要性至少體現在三個方面：結構清晰；可維護性強；可擴展性高。 常用的項目結構設計中，三層架構設計非常實用。這種架構設計模式將整個程序分為三層： 用戶視圖層：用戶交互的，可以接受用戶的輸入數據，展示顯示的消息。 邏輯接口層：接收視圖層傳遞過來的參數，根據邏輯判斷調用數據層加以處理並返回一個結果給用戶視圖層。 數據處理層：接受接口層傳遞過來的參數，做數據的增刪改查。 Copy# 優點：結構清晰，職責明了。擴展性強，好維護。對數據比較安全。 # 缺點：每個功能都要跨越邏輯接口層，不能直接訪問資料庫，所以效率會降下來。 ... 項目需求 Copy1.額度15000或自定義 --> 註冊功能 2.實現購物商城，買東西加入購物車，調用信用卡接口結帳 --> 購物功能、支付功能 3.可以提現，手續費5% --> 提現功能 4.支持多帳戶登錄 --> 登錄功能，登錄失敗三次凍結帳戶 5.支持帳戶間轉帳 --> 轉帳功能 6.記錄日常消費 --> 記錄流水功能 7.提供還款接口 --> 還款功能 8.ATM記錄操作日誌 --> 記錄日誌功能 9.提供管理接口，包括添加帳戶、用戶額度，凍結帳戶等。。。 ---> 管理員功能 10.用戶認證用裝飾器 --> 登錄認證裝飾器 提取功能 Copy# 展示給用戶選擇的功能（用戶視圖層） 1、註冊功能 2、登錄功能 3、查看餘額 4、提現功能 5、還款功能 6、轉帳功能 7、查看流水 8、購物功能 9、查看購物車 10、管理員功能 實現思路 上一篇項目總結也是關於ATM，只不過那個項目中所有的函數都在一個py文件中；這個項目總結不能再那樣搞了，這次要規範點。 我們知道軟體開發目錄規範，就是按程序的不同功能將代碼分布在不同的文件(夾)中，本項目也採用這種規範。 另外，我們又學習了項目的三層架構設計，將一個功能分三個層次，清晰各部分職責。 所以，這個項目基於軟體開發目錄規範，採用三層架構的原則，編寫每個具體功能的代碼。 項目框架 整個項目採用三層結構設計。用戶直接接觸的是用戶視圖層。用戶通過選擇不同的功能，進入不同功能的用戶視圖層。 在用戶視圖層中，用戶輸入數據；然後用戶視圖層將用戶的數據傳給邏輯接口層，邏輯接口層調用數據處理層的接口，獲取該用戶的相關數據，做一定的邏輯判斷，然後將邏輯判斷後的數據和/或信息返回到用戶視圖層，展示給用戶。 ... 程序結構：遵循軟體開目錄規範 CopyATM&Shop/ |-- conf | |-- setting.py # 項目配置文件 |-- core | |-- admin.py # 管理員視圖層函數 | |-- current_user.py # 記錄當前登錄用戶信息[username, is_admin] | |-- shop.py # 購物相關視圖層函數 | |-- src.py # 主程序（包含用戶視圖層函數、atm主函數） |-- db | |-- db_handle.py # 數據處理層函數 | |-- goods_data.json # 商品信息文件 | |-- users_data # 用戶信息json文件夾 | | |-- xliu.json # 用戶信息文件：username|password|balance|my_flow|my_cart等 | | |-- egon.json |-- interface # 邏輯接口 | |-- admin_interface.py # 管理員邏輯接口層函數 | |-- bank_interface.py # 銀行相關邏輯接口層函數 | |-- shop_interface.py # 購物相關邏輯接口層函數 | |-- user_interface.py # 用戶相關邏輯接口層函數 |-- lib | |-- tools.py # 公用函數：加密|登錄裝飾器權限校驗|記錄流水|日誌等 |-- log # 日誌文件夾 | |-- operation.log | |-- transaction.log |-- readme.md |-- run.py # 項目啟動文件 運行環境 Copy- windows10, 64位 - python3.8 - pycharm2019.3 註冊功能三層架構分析 註冊功能用戶視圖層：core/src.py Copyfrom lib.tools import hash_md5, auto from core.current_user import login_user from interface.user_interface import register_interface @auto('註冊') def register(): print('註冊頁面'.center(50, '-')) while 1: name = input('請輸入用戶名：').strip() pwd = input('請輸入密碼：').strip() re_pwd = input('請確認密碼：').strip() if pwd != re_pwd: print('兩次密碼輸入不一致，請重新輸入') continue flag, msg = register_interface(name, hash_md5(pwd)) print(msg) if flag: break # 註冊功能用戶視圖層接收用戶的註冊信息：用戶名|密碼|確認密碼 # 先做一個小邏輯判斷，判斷密碼和確認密碼是否一致？若不一致，則提示用戶密碼不一致從新輸入 # 若密碼一致，則將用戶名和密碼後的密碼通過註冊接口交給邏輯接口層 # 然後接受邏輯接口層的返回數據和信息，列印展示和下一步判斷。 註冊功能邏輯接口層：interface/user_interface.py Copyfrom conf.settings import INIT_BALANCE from core.current_user import login_user from db import db_handle from lib.tools import save_log def register_interface(name, pwd): """ 註冊接口 :param name: :param pwd: 密碼，密文 :return: """ user_dict = db_handle.get_user_info(name) if user_dict: return False, '用戶名已經存在' user_dict = { 'username': name, 'password': pwd, 'balance': INIT_BALANCE, 'is_admin': False, 'is_locked': False, 'login_failed_counts': 0, 'my_cart': {}, 'my_flow':{} } save_log('日常操作').info(f'{name}註冊帳號成功') db_handle.save_user_info(user_dict) return True, '註冊成功' # 註冊功能邏輯接口層接收用戶視圖層傳過來的用戶名和密文密碼， # 通過調用數據處理層get_user_info函數，讀用戶文件，獲取用戶的信息字典 # 若用戶信息字典存在，則該用戶名已經被註冊使用，則返回給用戶視圖層不能註冊的信息 # 若用戶信息字典不存在，則說明可以註冊。 # 創建新用戶信息字典，初始化相關數據，交給數據處理層save_user_info函數，並返回給用戶視圖層可以註冊的信息。 數據處理層：db/db_handle.py Copyimport os, json from conf.settings import USER_DB_DIR def get_user_info(name): user_file = os.path.join(USER_DB_DIR, f'{name}.json') if os.path.isfile(user_file): with open(user_file, 'rt', encoding='utf-8') as f: return json.load(f) else: return {} def save_user_info(user_dict): user_dict['balance'] = round(user_dict['balance'], 2) user_file = os.path.join(USER_DB_DIR, f'{user_dict.get("username")}.json') with open(user_file, 'wt', encoding='utf-8') as f: json.dump(user_dict, f, ensure_ascii=False) # 數據處理層函數：通過用戶名獲取用戶信息字典；若用戶存在則返回用戶信息字典，用戶不存在則返回空字典 # save_user_info函數，接收邏輯接口層的接口，將用戶信息字典序列化保存到獨立文件，以用戶名命名文件名 提現功能三層結構分析 提現功能用戶視圖層：core/src.py Copyfrom lib.tools import auth, is_number, auto from core.current_user import login_user from interface.bank_interface import withdraw_interface @auto('提現') @auth def withdraw(): print('提現頁面'.center(50, '-')) while 1: amounts = input('請輸入體現金額：').strip() if not is_number(amounts): print('請輸入合法的體現金額') continue flag, msg = withdraw_interface(login_user[0], float(amounts)) print(msg) if flag: break # 提現功能用戶視圖層：在用在用戶登錄之後才能使用（利用函數裝飾器auth實現登錄校驗） # 接收用戶輸入提現金額，先做小邏輯判斷用戶輸入金額是否是數字（支持小數），通過工具函數is_number實現 # 然後將合法提現金額轉成浮點數通過提現接口交給提現邏輯接口層 # 列印邏輯接口層返回的數據並做判斷 提現功能邏輯接口層：interface/bank_interface.py Copyfrom db import db_handle from conf.settings import SERVICE_FEE_RATIO from lib.tools import save_flow, save_log def withdraw_interface(name, amounts): user_dict = db_handle.get_user_info(name) amounts_and_fee = amounts * (1 + SERVICE_FEE_RATIO) if amounts_and_fee > user_dict.get('balance'): save_log('提現').info(f'{name}提現{amounts}元，餘額不足提現失敗') return False, '帳戶餘額不足' user_dict['balance'] -= amounts_and_fee msg = f'{name}提現{amounts}元' save_flow(user_dict, '提現', msg) save_log('提現').info(msg) db_handle.save_user_info(user_dict) return True, f'提現金額{amounts}元， 帳戶餘額：{user_dict["balance"]}元' # 通過用戶名調用數據處理層函數get_user_info獲取用戶信息字典金額獲取用戶的帳戶餘額 # 計算出用戶提現金額的本金和手續費，判斷本金和手續費是否大於帳戶餘額 # 若大於帳戶餘額，則無法提現，將提示信息返回給提現用戶視圖層 # 否則，從帳戶餘額中扣除提現金額和手續費 # 調用數據處理層save_user_info，保存用戶的信息 # 將提現成功信息返回給用戶視圖層 購物功能三層架構分析 購物功能用戶視圖層：core/shop.py Copyfrom core.current_user import login_user from lib.tools import auth, auto from conf.settings import GOODS_CATEGOTY from interface.shop_interface import get_goods_interface, shopping_interface from interface.shop_interface import put_in_mycart_interface @auto('網上商城') @auth def shopping(): print('網上商城'.center(50, '-')) username = login_user[0] new_goods = [] # 存放用戶本次選擇的商品 while 1: for k, v in GOODS_CATEGOTY.items(): print(f'({k}){v}') category = input('請選擇商品類型編號(結算Y/退出Q)：').strip().lower() if category == 'y': if not new_goods: print('您本次沒有選擇商品，無法結算') continue else: flag, msg = shopping_interface(username, new_goods) print(msg) if not flag: put_in_mycart_interface(username, new_goods) break elif category == 'q': if not new_goods: break put_in_mycart_interface(username, new_goods) break if category not in GOODS_CATEGOTY: print('您選擇的編號不存在，請重新選擇') continue goods_list = get_goods_interface(GOODS_CATEGOTY[category]) while 1: for index, item in enumerate(goods_list, 1): name, price = item print(f'{index}: {name}, {price}元') choice = input('請輸入商品的編號(返回B)：').strip().lower() if choice == 'b': break if not choice.isdigit() or int(choice) not in range(1, len(goods_list)+1): print('您輸入的商品編號不存在，請重新輸入') continue name, price = goods_list[int(choice)-1] counts = input(f'請輸入購買{name}的個數：').strip() if not counts.isdigit() and counts == '0': print('商品的個數是數字且不能為零') continue new_goods.append([name, price, int(counts)]) # 購物功能用戶視圖層：需要用戶先登錄再使用 # 列印商品分類表，讓用戶選擇分類編號，然後將分類編號傳給邏輯接口層，獲取該分類下的商品列表展示給用戶。 # 用戶繼續選擇該分類下的商品編號和購買的商品個數。此處會使用小邏輯判斷用戶的輸入是否合法。 # 選擇商品和商品個數後，會將選擇的結果臨時存放在列表new_goods中，用於用戶退出時結算。 # 如果用戶選擇支付，則將用戶名和用戶選擇的商品通過購物結構交給購物邏輯接口層。 # 若邏輯接口層返回的結果時支付成功，則退出購物；若返回的就過是支付失敗則將new_goods的商品交給put_in_mycart_interface放進購物車接口。 # 如果用戶選擇退出，則直接將new_goods的商品交給put_in_mycart_interface放進購物車接口 購物功能邏輯接口層：interface/shop_interface.py Copyfrom db import db_handle from interface.bank_interface import pay_interface from lib.tools import save_log def get_goods_interface(category): """ 根據分類獲取商品 :param category: :return: """ return db_handle.get_goods_info(category) def shopping_interface(name, new_goods): total_cost = 0 for item in new_goods: *_, price, counts = item total_cost += price * counts flag = pay_interface(name, total_cost) if flag: return True, '支付成功，商品發貨中....' else: return False, '帳戶餘額不足，支付失敗' def put_in_mycart_interface(name, new_goods): user_dict = db_handle.get_user_info(name) my_cart = user_dict.get('my_cart') for item in new_goods: goods_name, price, counts = item if goods_name not in my_cart: my_cart[goods_name] = [price, counts] else: my_cart[goods_name][-1] += counts save_log('日常操作').info(f'{name}更新了購物車商品') db_handle.save_user_info(user_dict) # 購物接口層函數，計算接收的商品的總價，然後調用並將總結交給銀行支付接口 # 支付接口返回支付成功/失敗的返回信息；若支付成功則返回給用戶視圖層支付成功的信息；否則是支付失敗的信息 # 放進購物車接口：將用戶石塗層傳過來的商品保存到用戶信息字典裡面的my_cart字典中，並調用數據處理層的save_user_info含糊，保存用戶信息。 # 獲取商品接口get_goods_interface，接收用戶視圖層傳過來的商品分類。然後將該分類信息返回給用戶視圖層 購物功能數據處理層：db/db_handle.py Copy...... from conf.settings import GOODS_DB_FILE def get_goods_info(category): with open(GOODS_DB_FILE, 'rt', encoding='utf-8') as f: all_goods_dict = json.load(f) return all_goods_dict.get(category) # 這個函數主要用來接收購物功能邏輯接口層get_goods_interface函數請求的商品分類，獲取該分類下的所有商品返回給邏輯接口層再返回給用戶視圖層。 小知識點總結 json文件中文字符顯示問題 Copyimport json with open(user_file, 'wt', encoding='utf-8') as f: json.dump(user_dict, f, ensure_ascii=False) # 由於json序列化是可讀序列化，即json文件存放的是字符串類型的數據（不像pickle是二進位不可讀的數據）。 # 此外，json文件存放的是unic0de text。即如果存的字符是中午字符，則會被存儲為unicode二進位數據，在這json文件裡面看起來很不舒服。 # 這個問題可以通過 json.dump中的參數ensure_ascii=False解決，即中文字符不會轉為二進位字節 資金的小數點保留問題 Copy# 本項目就涉及用戶金額數據小數點保留問題。對於會計金融需要非常在意小數點保留問題上，不能簡單使用int轉整形 # 還不能使用float保留成浮點型，因為它的精度不夠，且小數位不能控制 # 你可能會說round(1.2312, 2)可以設置小數點精度; 但round(0.00001, 2),想要的結果是0.01而得到的結果確實0.0 # 此時可以導入decimal模塊 import decimal s = decimal.Decimal('0.00001') print(s, type(s)) # 0.00001 <class 'decimal.Decimal'> print(s.quantize(decimal.Decimal('0.01'), 'ROUND_UP')) # 0.01 # 可惜的是本項目使用的是json文件，好像不能存decimal類型的數據。獲取再轉成字符串也行吧，回來再試試。 re模塊匹配數字應用在項目中 Copyimport re def is_number(your_str): res = re.findall('^d+.?d*

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, your_str) if res: return True else: return False # 匹配數字，判斷輸入的字符串是否是非負數 hash模塊項目中密碼加密 Copyimport hashlib def hash_md5(info): m = hashlib.md5() m.update(info.encode('utf-8')) m.update('因為相信所以看見'.encode('utf-8')) # 加鹽處理 return m.hexdigest() # 用於密碼加密 logging模塊項目中記錄日誌 Copy# 使用流程： -1 在配置文件settings.py中配置日誌字典LOGGING_DIC -2 在lib/tools.py文件中封裝日誌記錄函數,返回logger def save_log(log_type): from conf.settings import LOGGING_DIC from logging import config, getLogger config.dictConfig(LOGGING_DIC) return getLogger(log_type) -3 在邏輯接口層中調用save_log函數返回logger,使用logger.info(msg)記錄日誌 模塊導入-避免循環導入問題 Copy# 兩種方式避免循環導入問題 - 方式1：如果只有某一個函數需要導入自定義模塊，則在函數局部作用域導入模塊 - 方式2：後一個導入者使用import導入，不要使用from ... import ... 導入 函數對象自動添加字典的bug 這個bug是在後來思考的時候發現，本項目因為採用了正確的方式避免了這個bug。具體bug參考這篇博客 Copy# 自動將功能函數添加到core.src中的func_dict字典。 # 如果將func_dict字典放在一個單獨的py文件中會方便避免這個bug # 這個bug的主要原因在於：模塊導入的先後順序和搜索模塊的順序 總結 軟體開發目錄規範 每個人創建目錄規範的樣式不盡相同。這都沒有關係，關鍵是整個項目程序組織結構清晰。 目錄規範儘可能遵循大多數人使用的方式，這樣你的代碼可讀性才會比較友好。 項目三層架構設計 三層架構設計是一種項目開發的思想方案。一旦確定了這種開發模式，編寫代碼時刻區分出不同層次的職能。 嚴格按照每個層次的職能，不同職能的代碼放在不同的層次，不要混亂，這樣管理維護起來會很方便。 有時候某個功能過於簡單，可以直接訪問數據處理層。但最好還是遵循三層架構設計，不要跨過邏輯接口層。 存數據不是目的，取才是目的 存數據不是目的，存數據時一定要考慮取數據時的方便。 一個好的數據存儲結構和方式，驗證影響取數據時功能代碼編寫額簡潔和優美。 程序 = 數據結構 + 算法。 所以，好的數據結構，導致取數據功能的難與易。 封裝代碼，儘可能重用代碼 程序中應該儘可能多的在不喪失功能清晰的情況下，儘可能多的考慮代碼的重用。 多編寫通用功能的函數工具，在程序中使用處調用之。

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