乐游公司游戏充值系统的设计与实现说明书

摘要
本文结合网络游戏运营现状，以信息系统分析设计的基本方法为理论基础，按照面向对象的程序设计思想，详细介绍了乐游公司游戏充值系统分析设计过程，以及开发过程中的具体方法。

文章详细阐述了乐游公司游戏充值系统的开发的背景，研究的内容和意义。

以实际项目为蓝本，完成需求分析，并详细分析出系统需要实现的具体功能。

系统由用户平台和管理员平台两部分组成。

用户平台包括用帐号管理和充值兑换大功能模块。

管理员平台包括用户信息管理、充值账户管理、游戏账户管理、充值记录管理、兑换记录管理、充值订单管理和查询操作记录六大功能模块。

这两大平台实现了用户从注册到完成兑换，及管理员对用户操作过程中产生的数据进行管理等基本功能。

通过对经济、技术与社会环境等方面的可行性分析，最终确定系统的基本原形。

使用UML统一建模工具，画出系统分析阶段的用例图、类图和顺序图。

在开发过程中按照“高内聚，低耦合”的开发思想，采用现行的基本三层架构进行系统开发。

系统实现以 .NET 2.0作为开发环境，使用SQL Server 2005 作为数据库，使用技术、C#语言进行乐游公司游戏充值系统的开发。

关键字： ，C# ，UML ，SQL ，三层架构，游戏充值，信息系统
Abstract
This article combine the situation of Online Game operation, use the basic method of information system analysis and design as the theoretical basis,in accordance with object-oriented program design, introduce the details of Le Tour Game company game recharge system analysis and design process and the specific method of the development process.
This article introduce the details of Le Tour Game company game recharge system’s development background, research content and meaning. System consists of two parts, user and the administrator platform . The user platform includes account management , recharge and exchange two function modules . The administrator platform include user info management , pay account management , game pay account management , recharge record management , exchange record management , recharge order management and search operation record six function modules . These two platforms accomplished from the user registered to exchange, and the process of user operations and management data generated by the basic functions . Through the system of the economic, technological and social environment analysis, and ultimately determine the system's basic e the UML modeling tools, draw a unified system analysis phase of use case diagram, the class diagram and the sequence diagram.During the development process according to "high cohesion and low coupling" developing ideas, adopt current basic three layers framework for system development.
System to realize use the 2.0 as development environment, use SQL Server 2005 as database, using technology, c # for Le Tour Game company game recharge system development.
Keyword: , c #, UML, SQL, three-layer framework, game recharge system, information systems
目 录
摘要 (I)
Abstract (II)
目 录 (I)
第一章前言 (1)
1.1 选题背景 (1)
1.2 研究内容和意义 (2)
1.3 基本概念 (3)
1.3.1 UML 特点与面向对象设计方法 (3)
1.3.2信息系统三层架构的优点 (4)
1.4论文结构 (5)
1.5 小结 (5)
第二章系统分析 (6)
2.1系统需求分析 (6)
2.2系统实现功能 (6)
2.3 系统可行性分析 (7)
2.4 面向对象分析系统 (10)
2.4.1 确定用例 (10)
2.4.2 定义类图 (16)
2.4.3 建立分析模型的类图 (16)
2.4.4 建立分析模型的顺序图 (17)
2.5 小结 (23)
第三章系统设计 (24)
3.1 设计系统体系结构 (24)
3.2 面向对象设计系统 (24)
3.2.1 系统设计阶段用例图 (24)
3.2.2 系统设计类图 (30)
3.2.3 设计阶段的顺序图 (31)
3.3 数据库的设计 (37)
3.4 小结 (41)
第四章系统实现 (42)
4.1 用户登录 (42)
4.2 用户充值 (44)
4.3 用户兑换 (47)
4.4 帐号管理 (51)
4.5 用户信息管理 (53)
4.6 充值账户管理 (55)
4.7 游戏账户管理 (58)
4.8充值订单管理 (59)
4.9充值记录管理 (61)
4.10查询操作记录 (62)
4.11 小结 (63)
第五章结束语 (64)
参考文献 (65)
致谢 (66)
附录 (67)
附录1: 系统的配置说明 (67)
附录2: 系统的关键代码说明 (68)
声明 (73)
第一章前言
1.1 选题背景
随着信息技术的迅速发展，信息系统开始大规模普及，并应用于各行各业中。

良好的信息系统可以节省大量资源和时间，使工作快捷高效，更有条理，使管理者工作更加得心应手。

近几年，网络游戏行业迅速兴起并且不断壮大，信息系统也被广泛应用于网游运维过程中，如充值系统、游戏推广系统、游戏安全系统、客户服务系统、内部管理系统、商务合作系统等等。

网游行业的主要营销收入来自于玩家消费，因此游戏充值系统也是各大网游公司运维过程中的重中之重，所以，本篇论文重点研究游戏充值系统。

随着各种游戏模式的不断变化，游戏充值业务也开始多样化。

游戏充值业务是所有运营商的核心业务，因此游戏充值系统的开发对网游运营商来说至关重要。

在游戏行业发展初期，玩家需要购买运营商销售的游戏点卡，运营商以点卡记录玩家的游戏时间，当点卡不足时玩家需要再次购买并进行充值后才能继续游戏，这是最早的游戏充值形式。

这种充值形式较为单一，而且很不方便。

如今游戏行业的发展迅速，游戏模式的日益增多，仅以销售点卡的方式进行充值，显然已经不能满足运营商以及玩家的需求。

于是运营商推出了新的充值方式，以账号、密码的形式出售带有游戏点的充值卡，玩家可以在网吧或者超市购买相应的充值卡登录游戏网站进行冲值，获得相应点数。

这种冲值方式自由度比购买游戏点卡更高。

但这仍然不能满足网游行业的发展需求，因此网络订购、电话充值、手机充值、银行卡充值等多种形式开始应用于游戏充值业务当中。

充值方式的多元化发展给方便了玩家，也为运营商创造了利润。

在充值方式不断变化、增加的大环境下，信息系统检索速度快、保密性强、可靠性高、存储量大、管理成本低、便于维护、方便使用、利于管理者迅速分析总结当前现状等优势自然而然的显现出来。

因此各大游戏公司都十分重视对此系统的开
发。

设计出优良完善的信息系统来支持游戏充值业务，对游戏行业未来发展的影响，也是不言而喻的。

1.2 研究内容和意义
（1）基本内容
乐游充值系统主要由用户平台和管理员平台两部分组成。

用户平台包括用帐号管理和充值兑换大功能模块。

管理员平台包括用户信息管理、充值账户管理、游戏账户管理、充值记录管理、兑换记录管理、充值订单管理和查询操作记录六大功能模块。

这两大平台实现了用户从注册到完成兑换，及管理员对用户操作过程中产生的数据进行管理等基本功能。

主要功能：
z玩家注册、登录、找回密码、修改基本信息、修改密码、实名验证、激活游戏区等功能。

z充值兑换，包括电话充值、银行卡充值、充值卡充值、短信充值、游戏币兑换、自动保存充值兑换记录等功能。

z管理员维护玩家账号基本信息、充值管理、自动保存操作记录等功能。

拟解决的主要问题：
z充值帐户与用户账号信息必须完全匹配。

z进行游戏币兑换时，必须验证当前账号是否已在需要充值的服务器中激活，否则不允许充值。

z兑换后的游戏币与相应游戏服务器的玩家信息匹配。

z数据库中任何信息都不能删除，如果需要删除，须在记录中加标记。

z所有的充值记录流程都必须记录在数据库中，以备以后查验。

z所有的兑换记录流程都必须记录在数据库中，以备以后查验。

（2）研究意义
游戏充值过程，是一种虚拟产品的交易过程。

既然有交易，就要求买卖双方公平对等，保证任何一方的利益都不受损害。

因此游戏充值系统必须保证正确的记录
充值的金额以及充值账号、时间等一切信息，保证充值兑换、游戏消费数值的正确性，以及记录的完整性。

同时对前台显示与数据库、游戏账号中数据的同时更新也有严格要求。

良好的充值系统既可以确保玩家的金钱与时间不受损失，也能保证运营商的利益不受损害。

因此对游戏充值系统的分析与设计是有重要研究意义的。

1.3 基本概念
1.3.1 UML 特点与面向对象设计方法
UML（Unified Modeling Language的缩写）统一建模语言,是用来对软件密集系统进行可视化建模的一种语言。

UML为面向对象开发系统的产品进行说明、可视化、和编制文档的一种标准语言。

UML支持从需求分析开始的软件开发的全过程。

UML通过三类图形建立系统模型：用例（Use Case）图、静态结构图（对象类图、对象图、组件图、配置图）和动态行为图（顺序图、协同图、状态图、活动图），这些图可以从不同的抽象角度实现系统的可视化。

UML特点包括：
（1）面向对象。

UML支持面向对象技术的主要概念，提供了一批基本的模型元素的表示图形和方法，能简洁明了地表达面向对象的各种概念。

（2）可视化，表示能力强。

通过UML的模型图能清晰地表示系统的逻辑模型和实现模型。

可用于各种复杂系统的建模。

（3）独立于过程。

UML是系统建模语言，独立于开发过程。

（4）独立于程序设计语言。

用UML建立的软件系统模型可以用Java、VC++、Smalltalk 等任何一种面向对象的程序设计来实现。

（5）易于掌握使用。

UML图形结构清晰，建模简洁明了，容易掌握使用。

使用UML进行系统分析和设计，可以加速开发进程，提高代码质量，支持动态的业务需求。

UML适用于各种规模的系统开发。

能促进软件复用，方便地集成已有的系统，并能有效处理开发中的各种风险。

运用UML进行面向对象的系统分析设计，其过程通常由以下3个部份组成：识别系统的用例和角色。

首先对项目进行需求调研，依据项目的业务流程图和
数据流程图以及项目中涉及的各级操作人员，通过分析，识别出系统中的所有用例和角色；接着分析系统中各角色和用例间的联系，再使用UML建模工具画出系统的用例图，同时，勾画系统的概念层模型，借助UML建模工具描述概念层类图和活动图。

进行系统分析，并抽取类。

系统分析的任务是找出系统的所有需求并加以描述，同时建立特定领域模型。

建立域模型有助于开发人员考察用例，从中抽取出类，并描述类之间的关系。

系统设计，并设计类及其行为。

设计阶段由结构设计和详细设计组成。

结构设计是高层设计，其任务是定义包(子系统)，包括包间的依赖关系和主要通信机制。

包有利于描述系统的逻辑组成部分以及各部分之间的依赖关系。

详细设计就是要细化包的内容，清晰描述所有的类，同时使用UML的动态模型描述在特定环境下这些类的实例的行为。

1.3.2信息系统三层架构的优点
三层架构(3-tier application) 通常意义上的三层架构就是将整个业务应用划分为：表现层（UI）、业务逻辑层（BLL）、数据访问层（DAL）。

区分层次的目的即为了“高内聚，低耦合”的思想。

表现层（UI）：通俗讲就是展现给用户的界面，即用户在使用一个系统的时候他的所见所得。

业务逻辑层（BLL）：针对具体问题的操作，也可以说是对数据层的操作，对数据业务逻辑处理。

业务逻辑层在体系架构中的位置很关键，它处于数据访问层与表示层中间，起到了数据交换中承上启下的作用。

由于层是一种弱耦合结构，层与层之间的依赖是向下的，底层对于上层而言是“无知”的，改变上层的设计对于其调用的底层而言没有任何影响。

如果在分层设计时，遵循了面向接口设计的思想，那么这种向下的依赖也应该是一种弱依赖关系。

因而在不改变接口定义的前提下，理想的分层式架构，应该是一个支持可抽取、可替换的“抽屉”式架构。

正因为如此，业务逻辑层的设计对于一个支持可扩展的架构尤为关键，因为它扮演了两个不同的角色。

对于数据访问层而言，它是调用者；对于表示层而言，它却是被调用者。

依赖与被依赖的关系都纠结在业务逻辑层上，如何实现依赖关系的解耦，则是除了实现业务逻辑之外留给设计师的任务。

数据访问层（DAL）：该层所做事务直接操作数据库，针对数据的增添、删除、
修改、更新、查找等。

三层架构的优点：
z开发人员可以只关注整个结构中的其中某一层；
z可以很容易的用新的实现来替换原有层次的实现；
z可以降低层与层之间的依赖；
z有利于标准化；
z利于各层逻辑的复用。

1.4论文结构
本文的第一章前言部分详细阐述了乐游公司游戏充值系统的开发背景，研究的内容和意义。

第二章系统分析，从系统的需求分析，并进一步详细的阐述了系统所要实现的功能，对系统进行可行性的分析，然后通过面向对象的方式分析系统，通过UML统一建模工具，画出系统分析阶段的用例图，系统类图，以及顺序图。

第三章是系统设计阶段，通过系统分析阶段的分析结果完成系统设计，对系统的类图进行进一步的细化，同时完成系统数据库的设计。

第四章是系统实现，主要介绍了系统的具体功能的实现。

第五章是对于本系统开发的总结和对于未来的展望。

1.5 小结
当今信息化产业飞速发展，网游行业虽为新兴的信息化产业，但它的发展速度之快，发展规模之庞大，让这个行业倍受IT界所关注。

网游行业主要营销收入来源于玩家消费，因此游戏充值业务成为网游公司的核心业务。

各大游戏公司都致力于开发功能完善、维护性强、安全性高、效率高的游戏充值系统。

良好的游戏充值系统不仅能使游戏代理商提高工作效率，保护正常利润不受损害，也能保证游戏玩家的利益避免不必要的损失。

如果充值系统出现漏洞，后果是不堪设想的。

优良的充值系统是游戏运营公司综合实力的体现，也是信息系统优势的集中体现。

因此，实现并完善游戏充值系统是有重要意义的。

实现这样的系统也是对在大学课堂上学习的各种知识的综合展现，只有具有扎实的信息系统分析设计以及开的知识、技术功底，才能顺利的完成此系统。

在设计开发过程中，难免遇到各种问题，但通过各种途径解决问题，能够锻炼开发者，不断补充专业知识，提高专业技能，为将来的工作打下良好的基础。

第二章系统分析
2.1系统需求分析
当今网游行业发展迅速，游戏产品数量，游戏玩家人数都在不断增加。

一款好的游戏产品，玩家黏着度是很强的。

因此，为了提高对游戏体验的要求，体验更多的游戏模式，获得更多的游戏乐趣和更高的游戏级别，玩家在游戏过程中进行充值，是理所当然的，这也是对游戏产品的肯定。

但传统的游戏点卡充值方式已经过于单一、落后，难以适应运营公司以及玩家的需求。

主要表现在：
（1）传统的游戏点卡充值方式受时间、地点的限制，灵活性差，效率低。

（2）游戏运营公司运营产品多、模式多，单一的方式无法适应运营过程中发生的各种变化。

（3）玩家数量多，没有专业的系统进行管理，管理混乱、效率低。

（4）充值过程与游戏过程并行，增加游戏服务器负载，浪费资源。

（5）一但游戏停止运营，已充值的游戏币难以转移，给玩家造成巨大损失。

（6）灵活性差，不适于与第三方进行商务合作。

（7）受物流、销售商限制，点卡覆盖率、销售量难以控制，影响运营商利润。

如果没有专业的系统对充值账号、充值过程进行管理控制，很难增加营销模式，新的充值模式难以实现，为运营商的影响是巨大的。

为减少运营成本，降低管理难度，增加灵活性，节约成本，节省资源，开发专业、性能良好的游戏充值系统是势在必行的。

2.2系统实现功能
（1）实现玩家注册、登陆、密码管理、基本信息管理等功能。

良好的注册管理功能，可以提高用户帐户的安全性能，减少玩家遭受不必要的损失。

（2）实名验证功能。

保证玩家玩家达到可以理性进行游戏的年龄，防止游戏对为成年人造成影响，产生依赖性。

（3）游戏区激活功能，方便玩家进行充值、兑换。

（4）充值功能。

包括电话充值、银行卡充值、充值卡充值、短信充值等功能
充值方式。

满足玩家在各种情况下对游戏进行充值的需求。

（5）游戏币兑换功能。

将账号里的人民币兑换为等值的游戏币，满足游戏需求。

（6）充值、兑换信息查询功能。

便于玩家核对充值信息，防止不必要的损失。

（7）玩家帐户管理功能。

方便管理员对玩家的帐户进行管理。

（8）充值兑换管理功能。

方便管理员对充值兑换信息进行管理。

（9）充值订单管理功能。

方便管理员对充值订单信息进行管理。

（10）操作记录查询功能。

方便管理员查询，修正错误操作。

以上功能，基本满足游戏充值系统的业务需求。

在设计开发过程中，必须对以上功能进行严格测试，防止因程序错误而造成的重大损失。

2.3 系统可行性分析
可行性研究主要内容是要求以全面、系统的分析为主要方法，经济效益为核心，围绕影响项目的各种因素，对整个可行性研究提出综合分析评价，指出优缺点和建议。

其中包括包括经济可行性的分析、技术可行性的分析、社会环境的可行性。

通过对实际项目的具体分析，决定采用.NET Framework 2.0作为开发环境，采用C#语言，使用三层基本架构以及SQL Server2005数据库对系统进行开发。

（1）经济可行性：
如果采用人工推广的方式进行游戏点卡的区域销售，由于不同地理区域有不同的特性，产生成本十分巨大，并且难以控制。

且区域饱和程度不同，可能造成极大的资源浪费。

虚拟的交易方式可以节省时间，减少工本费用，就长久而言节省了大量的资金。

游戏充值系统的开发，在短期内虽需投入大量的人力物力，但就长远利益分析，此成本还是相对较小的。

由于系统的可维护性、拓展性强，可以长期使用，根据需求变化不断调整，节省了大量资源，不必因为某个特殊问题而投入大量人力物力去集中解决。

（2）技术可行性：
编程环境的选择
微软.NET Framework 2.0包括对各个方面的重要修改。

对于Web页面的开发，新的控件可以使用户更加轻松地去实现特定功能以完成动态页面的开
发。

新的数据控件使得不编写代码而在 Web页面中实现数据的显示和编辑成为可能。

一个被改良的code-behind模型使得页面开发更轻松和高效。

缓存特性包括一些缓存页面的新方法，还包括创建依赖于SQL Server数据库中表而进行缓存的能力。

你现在可以使用多种方法来制定Web站点和页面。

Profile属性使得 可以自动跟踪个别用户的属性值。

利用Web Parts，你可以创建能在浏览器中定制它们自身的页面。

你可以用site statistics自动跟踪页面的Views和Control Clicks，你还可以利用简单控件来增加导航菜单的内容。

Web站点特性的提高允许你更快更轻松地去创建专业的Web站点。

母版页(Master Pages)允许你为控件集和静态文本定义一个统一的外观。

为了帮助你保护你的站点安全性，你可以预先编译你的源文件以生成可执行代码(所有的代码文件和以.aspx为结尾的页面都是源文件)。

你现在可以不通过任何源文件来配置输出结果，以影响到生产服务器。

对的增进还包括新的工具、类以帮助开发者、服务器管理员、主机服务商轻松管理Web站点。

适应于各种类型的浏览器和设备。

默认来讲，控件将被渲染输出以与XHTML 1.1标准集一致。

新的适应性渲染架构使得控件能实现为特定的浏览器和设备自动进行正确地渲染处理；你不在需要使用分离的类来进行移动设备的开发了。

你可以应用设备过滤掉同一控件上的特殊属性值以使控件适用于不同的浏览器，并且包括了专门为创建小窗口浏览器和移动电话设计的控件组合。

因此采用.NET Framework 2.0作为开发环境是一个良好的选择。

开发语言的选择
微软在正式场合把C#描述为一种简单、现代、面向对象、类型非常安全、派生于C和C++的编程语言。

大多数独立的评论员对其说法是“派生于C、 C++ 和Java”。

这种描述在技术上是非常准确的，但没有涉及到该语言的真正优点。

从语法上看，C#非常类似于C++和Java，许多关键字都是相同的，C#也使用类似于C++和Java的块结构，并用括号(｛｝)来标记代码块，用分号分隔各行语句。

对C#代码的第一印象是它非常类似于C++或Java代码。

但在这些表面上的类似性后面，C#学习起来要比C++容易得多，但比Java难一些。

其设计与现代开发工具的适应性要比其他语言更高，它同时具有Visual Basic的易用性、高性能以及C++的低级内存访问性。

C#包括以下一些特性：
z完全支持类和面向对象编程，包括接口和继承、虚函数和运算符重载的处理。

z定义完整、一致的基本类型集。

z对自动生成XML文档说明的内置支持。

z自动清理动态分配的内存。

z可以用用户定义的特性来标记类或方法。

这可以用于文档说明，对编译有一定的影响(例如，把方法标记为只在调试时编译)。

z对.NET基类库的完全访问权，并易于访问Windows API。

z可以使用指针和直接内存访问，但C#语言可以在没有它们的条件下访问内存。

z以VB的风格支持属性和事件。

z改变编译器选项，可以把程序编译为可执行文件或.NET组件库，该组件库可以用与ActiveX控件(COM组件)相同的方式由其他代码调用。

z C#可以用于编写动态Web页面和XML Web服务。

数据库的选择
SQL Server能够满足今天的商业环境要求不同类型的数据库解决方案。

它一种应用广泛的数据库管理系统，具有许多显著的优点：易用性、适合分布式组织的可伸缩性、用于决策支持的数据仓库功能、与许多其他服务器软件紧密关联的集成性、良好的性价比等。

性能、可伸缩性及可靠性是基本要求，而进入市场时间也非常关键。

除这些SQL Server的优点外，SQLServer还为您的数据管理与分析带来了灵活性，允许单位在快速变化的环境中从容响应，从而获得竞争优势。

从数据管理和分析角度看，将原始数据转化为商业智能和充分利用Web带来的机会非常重要。

作为一个完备的数据库和数据分析包，SQLServer为快速开发新一代企业级商业应用程序、为企业赢得核心竞争优势打开了胜利之门。

作为重要的基准测试可伸缩性和速度奖的记录保持者，SQLServer是一个具备完全Web支持的数据库产品，提供了对可扩展标记语言 (XML)的核心支持以及在Internet上和防火墙外进行查询的能力。

因此采用SQL Server 2005作为系统数据库可以更合理、有效的管理系统数据。

（3）社会环境的可行性：
近几年，网络游戏行业迅速兴起并且不断壮大，随着游戏行业的发展，游戏模
式的增多，仅以销售点卡的方式进行充值，显然已经不能满足运营商以及玩家的需求。

于是运营商推出了新的充值方式，以账号、密码的形式出售带有游戏点的充值卡，玩家可以在网吧或者超市购买相应的充值卡登录游戏网站进行冲值，获得相应点数。

这种冲值方式自由度比购买游戏点卡更高。

但这仍然不能满足网游行业的发展需求，因此网络订购、电话充值、手机充值、银行卡充值等多种形式开始应用于游戏充值业务当中。

充值方式的多元化发展给方便了玩家，也为运营商创造了利润。

但无论充值方式如何变化，都需要相应完善的充值系统来支持。

综上所述，游戏充值系统的分析与设计在经济、技术以及社会环境方面确实可行。

2.4 面向对象分析系统
2.4.1 确定用例
由参与者（Actor）、用例（Use Case）以及它们之间的关系构成的用于描述系统功能的动态视图称为用例图。

用例图（User Case）是被称为参与者的外部用户所能观察到的系统功能的模型图，呈现了一些参与者和一些用例，以及它们之间的关系，主要用于对系统、子系统或类的功能行为进行建模。

用例图展示了用例之间以及同用例参与者之间是怎样相互联系的。

用例图用于对系统、子系统或类的行为进行可视化，使用户能够理解如何使用这些元素，并使开发者能够实现这些元素。

将每个系统中的用户分出工作状态的属性和工作内容，方便建模，防止功能重复和多余的类。

用例图定义了系统的功能需求，它是从系统的外部看系统功能，并不描述系统内部对功能的具体实现。

通过对乐游公司游戏充值系统的需求进行分析，将系统分为两大平台，即管理员平台与用户平台。

由于系统功能模块较多，为了便于管理，将不同的功能模块分为不同的包。

管理员平台功能主要分为六个大模块以及登录和操作记录查询功能。

如图2-1所示。