摘 要随着经济水平的提高，人们开始追求灵活、方便、快捷以及自助式服务，这使得自动售货机得以迅猛的发展。自动售货机吸引了大量的顾客，人们可以利用自动售货机购买饮料，零食等商品。在发达国家，自动售货机已经成为零售业不可分割的一部分，这种前卫的消费方式吸引了众多客户。并且，针对地球暖化，新型自动售货机的开发致力于能源的节省。本论文涉及到自动化、节能和计算机软件的开发，该软件可以更加方便的应用在自动售货机中。本文对用Java语言设计自动售货机进行了系统的研究，利用Java语言实现自动售货机的硬币识别，币值累加，自动售货，自动找钱功能。该软件的程序代码具有灵活性和可扩展性，它可以重复使用，而且当整个系统实施一些新的特点时，对现有代码的影响较小。关键词：自动售货机；Java设计模式；J2SEAbstractWith the improvement of economic level, people began to pursue a flexible, convenient, efficient, and self-service. A kind of machine which is called vending machine emerges and attracts quantities of customers to use it to buy drinks, snacks and similar products. In developed countries, the vending machine has become an integral part of the retail industry, this avant-garde way of consumption attracted many customers. And, in view of global warming, new development of vending machine is committed to energy saving. This paper involves the automation, energy efficiency and computer software development, which can be more convenient application in the vending machine. This thesishas asystemicstudyof the design of vending machine in the Java language. The system can achieve the functions such as coin recognition,currency accumulate, vending machines, automatically change by using Java language. The software program code has the flexibility and extensibility, soit can be repeated use, and when the entire system to implement some new characteristics, there will be less impact on existing code.Key words: Vending Machine; Java Design Patterns; J2SE目 录目 录I第1章 概 述11.1 研究的背景和意义11.2 自动售货机产业的现状11.3 本论文主要研究的内容2第2章 Java语言介绍32.1 Java语言的特点32.2 Java的发展42.3本章小结7第3章 开发环境概述83.1 系统硬件环境概述83.2 系统软件环境概述103.3系统开发环境及其开发工具103.4 本章小结11第4章 环境搭建124.1安装JDK124.2设置环境变量124.3 本章小结15第5章 系统软件设计165.1 总体设计165.2 系统详细设计与性能分析165.3 系统实现185.4 本章小结27结 论28参考文献29致 谢30附 录3128第1章 概 述1.1 研究的背景和意义自动售货机是一种全新的商业零售形式。20世纪70年代自日本和欧美发展起来。它又被称为24小时营业的微型超市。在日本，70%的罐装饮料是通过自动售货机售出的；全球著名饮料商可口可乐公司在全世界就布有50万台饮料自动售货机1。在中国，售货机从1999年开始进入中国市场。如今，在机场、地铁、商场、公园等客流量较大的场所也不难发现自动售货机的身影。从自动售货机的发展趋势来看，它的出现是由劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物。大量生产、大量消费以及消费模式和销售环境的变化要求出现新的流通渠道；而相对的超市、百货购物中心等新的流通渠道的产生，人工费用也不短上升；再加上场地的局限性以及购物的便利性等因素的制约，无人自动售货机作为一种必须的机器便应运而生了。自动售货机可以充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人售货的系统可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们购买好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。自动售货机解放了人力，方便了生活，创造了效益，方便广大的市民。实践和直觉告诉我们，自动售货机在中国的横空出世，必将为国内的食品、香烟、饮料等诸多行业带来新的契机，中国的现代文明又将以自动售货机的应用和普及开创一个新的时代。所以设计自动售货机是非常必要的。1.2 自动售货机产业的现状首先，我们来看一下发达国家的现状。日本：各种自动售货机保有量超过600万台，平均20人一台，世界普及率第一。1990 年通过自动售货机实现的销售额已达到5兆日元（约3000亿人民币）。美国：总的机器保有量大致和日本相当，2000年通过自动售货机实现的销售额达到250亿美元，其中OCS（Office Coffee Service）的销售额排第六位。 韩国： 自动售货机的使用历史要远短于其它发达国家，仅有25年，据2001年的统计，总保有量已超过80万台。在2001年韩国生产的自动售货机中OCS占32.7%，排第一位，咖啡自动售货机占18.1%，排第三位，仅次于18.6% 的充电自动售货机。瓶罐饮料自动售货机和复合型自动售货机（同机销售瓶罐饮料和热咖啡）都仅占8.6%，并列第四位。下面，我们来看一下我国的现状2。自动售货机在我国的安放和使用，也已经有10多年的时间，但一直没有全面普及。中国自1993年开始从日、韩等国引进自动售货机并投放中国市场。1995年第一台国产自动售货机在北京诞生。1999年国产自动售货机形成规模生产并批量投放市场。相对于日本、美国等发达国家，中国目前市场运营的自动售货机数量还很少。至2000年初，中国自动售货机研发、制造和运营的企业有10多家，天津南开戈德集团规模最大。在自动售货机运营商方面，主要是由制造企业的关联或下属企业运营，如戈德集团的戈德移动商务公司、澳珂玛集团的澳鸿自动商务公司等，中国目前还没有产生独立的运营商。自动售货机这种全新的零售方式已逐渐被国人所接受和信赖。随着我国商品市场的不断繁荣和城市现代化程度的不断提高，自动售货机也已悄然步入了我国的大中城市。自动售货机在北京、上海、大连、沈阳、西安开始出现，成为不少年轻人时髦的购物选择。在国家相关政府部门的大力支持下，中国的自动售货机产业以超常规的速度迅猛发展，并带动了一批新的服务业、物流运输配送业的快速发展，丰富了中国的商业产业结构，开创了一个全新的自动销售和自助服务的时代3。1.3 本论文主要研究的内容本论文主要研究用Java语言进行自动售货机控制系统软件部分的设计，即自动售货机的主控制系统。可以实现硬币识别，币值累加，自动售货，自动找零的功能。该设计提高了自动售货机的可靠性和执行效率，且系统维护容易，维修简单，有一定的市场推广价值。本论文的主要研究工作如下：第一章 ，概述。简要介绍了本次毕业设计的背景，阐述了自动售货机的产业现状，介绍研究本课题的目的、意义和内容。第二章 ，Java语言介绍。主要介绍了Java语言的特点及其发展历程。第三章，系统环境概述。介绍了本设计的硬件系统环境及其软件系统环境。 第四章，环境搭建的介绍。主要讲解如何运行Java程序。第五章，利用Java语言进行详细设计。包括总体结构设计与性能分析，主要操作的流程图，具体详细设计以及功能实现。并介绍了本设计的两个创新点。最后是总结，对本次的研究工作作出总结，阐明研究出的一些规律，说明了本次工作的重难点。第2章 Java语言介绍2.1 Java语言的特点Java是1995年6月有Sun公司引进到这个世界的革命性的编程语言，它被美国的著名杂志PC Magazine评为1995年十大优秀科技产品。之所以称Java为革命性编程语言，是因为传统的软件往往与具体的实现环境有关，一旦环境有所变化就需要对软件进行一番改动，耗时费力，而Java编写的软件能在执行码上兼容。这样，只要计算机提供了Java解释器，Java编写的软件就能在其上运行4。自从1946年世界上第一台电子计算机问世以来，计算模式的发展经历了三个阶段：集中计算模式、分散计算模式和网络计算模式。Internet的出现，为在网络计算模式下的科学计算和信息处理提供了良好平台。然而，要充分利用网络计算模式的功能与效益，平台的运行环境是个制约因素，而Java语言和Java技术则是解决这一问题的最佳途径。Java语言具有以下特点：1、Java语言是简单的。Java语言的语法与C语言和C+语言很接近，使得大多数程序员很容易学习和使用Java。另一方面，Java丢弃了C+中很少使用的、很难理解的、令人迷惑的那些特性，如操作符重载、多继承、自动的强制类型转换。特别地，Java语言不使用指针，并提供了自动的废料收集，使得程序员不必为内存管理而担忧。2、Java语言是一个面向对象的。Java语言提供类、接口和继承等原语，为了简单起见，只支持类之间的单继承，但支持接口之间的多继承，并支持类与接口之间的实现机制。Java语言全面支持动态绑定，而C+语言只对虚函数使用动态绑定。总之，Java语言是一个纯的面向对象程序设计语言。3、Java语言是分布式的。Java语言支持Internet应用的开发，在基本的Java应用编程接口中有一个网络应用编程接口，它提供了用于网络应用编程的类库，包括URL、URLConnection、Socket、ServerSocket等。Java的RMI机制也是开发分布式应用的重要手段。4、Java语言是健壮的。Java的强类型机制、异常处理、废料的自动收集等是Java程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是Java的明智选择。Java的安全检查机制使得Java更具健壮性。5、Java语言是安全的。Java通常被用在网络环境中，为此，Java提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。除了Java语言具有的许多安全特性以外，Java对通过网络下载的类具有一个安全防范机制，如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查，并提供安全管理机制让Java应用设置安全哨兵。 6、Java语言是体系结构中立的。Java程序在Java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式，然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。这种途径适合