Java Swing 實作圖形化自動販賣機：完整需求分析與程式架構設計

需求規格書

核心類別設計

// 領域模型
enum Drink { COKE(5), FANTA(5), BLACK_TEA(4), GREEN_TEA(4); ... }
class Product { Drink type; int price; int stock; }
class CoinHopper { Map<Integer, Integer> count; // 面額->數量
    void insert(int denom); int change(int amount); void refill(int denom, int cnt); }
class VendingMachine {
    List<Product> products;
    CoinHopper hopper;
    int balance; // 當前投幣餘額
    boolean adminMode;
    // 核心操作
    boolean select(Drink d);
    void insertCoin(int denom);
    void refund();
    void adminLogin(String pwd);
    void restock(Drink d, int cnt);
    void addCash(int denom, int cnt);
}

GUI 架構 (MVC 簡化版)

• Model： VendingMachine 單例，持有狀態與業務邏輯，提供 PropertyChangeSupport 通知 UI 更新。
• View： JFrame 主視窗，包含 JPanel 商品網格 (GridLayout)、投幣面板、訊息顯示區、管理員登入對話框。
• Controller： 各按鈕 ActionListener 呼叫 Model 方法，再 SwingUtilities.invokeLater 刷新 View。

關鍵邏輯流程圖

1. 購買流程： 使用者點選商品 → 檢查庫存 > 0 → 進入「待投幣」狀態 → 使用者點 1/5 元按鈕 → 累加餘額 → 餘額 ≥ 價格 → 自動出貨 (庫存-1、營收+價格、找零邏輯) → 顯示「取貨」訊息 → 重置餘額。
2. 找零演算法： 貪婪法由大面額到小面額找零，若零錢不足提示「請聯繫管理員」並退還投幣。
3. 管理員流程： 點選「管理」按鈕 → JOptionPane.showInputDialog 輸入密碼 → 驗證成功 → 開啟 JDialog 顯示統計表格 (JTable) → 提供補貨/加鈔輸入欄 → 確認寫回 Model 與持久化。

持久化建議

• 輕量級：JSON (Jackson/Gson) 或 Properties 檔案，儲存 Map<Drink, Integer> 库存與 CoinHopper 狀態。
• 正規：SQLite (零配置) 或 H2 嵌入式資料庫，建立 products, coins, transactions 資料表。

原答案截圖補充說明

原答案提到「增加了修改商品數量功能」，符合管理員補貨需求。

進階擴充方向

• 掃碼支付模擬 (生成 QR Code、輪詢訂單狀態)
• 多語言國際化 (ResourceBundle)
• 單元測試覆蓋核心邏輯 (JUnit 5 + Mockito)
• JavaFX 重構現代化 UI (FXML + CSS)

這個專案是練習 狀態機設計、事件驅動 GUI、領域模型封裝、持久化策略 的絕佳載體，建議從最簡單的「單一商品、固定價格」開始遞增實作。