零点起飞学visual c++之 图书管理系统的实现

第18章 图书管理系统的实现,随着读书的普及，读者群体日渐扩大，图书种类也越来越繁多。图书馆那种由简单数据记录，电子表格统筹数据的方法已经不再适应。为了更为理想地完成对图书的管理同时能对读者信息进行统筹统计，一个专门的管理系统已经成为了图书馆管理者的迫切需求。,18.1 概 述,图书管理系统在实际中应用广泛，例如所有大型图书馆或者高校的图书馆都必须配备一套完整的图书管理系统，甚至部分小学也需要一个图书管理系统。它主要对一个学校的图书馆或者其他类型的图书相关业务部门的所有图书信息进行管理。例如图书销售企业、图书配送等，本章结合小型学校的图书管理系统的整个框架介绍整个数据库系统的实现。下面对一个学习类的图书管理系统的基本信息进行描述。,1基本功能,高校图书管理系统基本功能应该包括借书管理、还书管理，书籍信息管理、用户管理、挂失管理、信息查询和违章处罚几个方面。,2用户分类,由于是一个管理系统，首先就需要管理人员对数据库进行管理，其次应该对老师和学生的使用权限进行管理，同时可以添加各种用户。,3书籍信息,应该对图书的书名、作者以及出版社等信息进行保存。,4信息查询,读者应该可以登录到系统内查看所借书籍的信息、可以修改密码等，还可以对书籍信息进行查询、检索等。上面介绍了一般图书管理系统所需要的基本功能，下面的章节中需要严格按照软件工程的操作规范进行软件的开发。由于篇幅有限，本章实现的仅仅是单机版程序，感兴趣的读者可以结合前面介绍的网络编程的基本程序设计一套网络版的图书管理系统。,18.2 需求分析与系统设计,上面分析了图书管理系统的基本功能，下面进行具体的需求分析和系统设计分析。为了描述的严谨性，下面介绍将按照软件工程的基本步骤进行叙述。本节主要进行系统的需求分析和系统的整体设计。,18.2.1 需求分析与可行性研究,前面已经介绍了基本的数据库功能，下面结合上面的基本功能详细描述本章所要求的功能。本章所实现的是基本的图书管理系统，所以上述的基本功能必须全部实现，为了进一步描述需求，定义的基本功能包括下面几个方面。,1用户登录模块,图书管理系统首先要实现的就是用户登录。一个没有登录的用户只可以进行简单的查询，其他功能是不能进行的。同时由于用户需要区分其权限，定义为如下几个级别。管理员：负责整个数据库的管理工作，包括添加用户、管理用户等。普通用户：在用户根据其用户名和密码登录以后，系统要根据其登录情况设置用户。,2数据录入模块,对于管理员来说，它可以进行整个系统的管理工作，这其中包括数据录入工作，其内容主要包括下面两个方面。图书数据录入：管理员可以进行新进书籍的录入工作，它应该包括书籍的基本信息。读者数据录入：管理员可以添加用户，同时设置其权限。,3数据管理功能模块,管理员可以对读者的信息进行修改，包括其用户密码、用户权限等，还可以对图书的信息进行修改，同时可以删除记录等。,4图书借阅和归还模块,系统应该可以实现读者借阅和归还的功能，同时修改图书的状态。,5信息查询模块,所有用户可以进行书籍的检索工作，它不需要用户登录。上面介绍了整个系统的功能模块，欲实现该系统就应该按照上面功能模块的定义进行实施。在系统实施之前，首先应该研究该系统的可行性。可行性是系统的关键，一个从理论上不可行的系统是不能得到实施的。本系统所采用的开发环境为Visual C+ 6.0，运行环境为Windows 98/NT/XP/VISTA平台，运行的软硬件要求如下所述。硬件部分：处理器P4，2.5GHz，内存512M（或更高），VGA视频显示器，标准的鼠标，键盘。软件部分：数据库系统为SQL Server 2008企业版，开发工具使用Visual C+ 6.0。说明：上面的硬件部分主要为SQL Server的安装要求。整个系统使用Visual C+ 6.0开发，因此它可以运行在任何版本的Windows系统中。,18.2.2 系统设计分析,上面介绍了整个系统的需求分析，下面对系统设计进行分析，其具体设计将在下面进行介绍。整个系统采用的是Visual C+ 6.0，数据库采用的是SQL Server 2008企业版，整个系统的软硬件要求较低，大部分PC机都可以运行本软件。,18.3 数据库设计,数据库设计是整个数据库系统中最为关键的部分，一个好的数据库系统必须有一个设计合理的数据库的支持，本节就图书管理系统进行数据库的设计。数据库系统的设计需要经过需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计几个阶段。,18.3.1 需求分析,前面已经介绍了图书管理系统的基本要求，整个图书的数据框架图如图18.1所示。,图18.1 数据框架图,18.3.2 概念设计,前面介绍了整个系统的主要数据及其之间的关系，下面介绍数据库的概念设计。,1用户表,前面已经介绍了用户的基本信息，其中包括用户名和密码，同时包括权限和对应的可借书籍的数目。同时设计一个用户的ID号作为唯一标识读者的号码。,2书籍表,记录书籍的基本信息，其内容包括书籍号码、书籍名、数据作者、书籍的出版社和书籍简介。同时增加书籍的状态，是借出在馆内。,3借阅表,记录借阅书籍的用户ID和书籍的名称，同时记录借阅时间和到期时间。,18.3.3 数据库构建,上面介绍了数据中所需要的基本表，下面具体讲解利用SQL Server 2008建立此数据库的操作步骤，如下所述。（1）利用SQL Server 2008的企业管理器新建一个数据库Library，如图18.2所示。,图18.2 新建数据库Library,（2）新建一张读者表READER。设计结果如图18.3所示。新建一张书籍表BOOK。设计结果如图18.4所示。,图18.3 READER表图,图18.4 BOOK表图,（3）新建一张借阅表READBOOK。利用属性设置其ID和BID为外键，如图18.5所示。设计结果如图18.6所示。,图18.5 设置外键,图18.6 READBOOK表,（4）编辑表，此时可以设置其初始信息，以便在程序中使用。注意：当设置有外键以后，必须先编辑主键表的信息，然后才可以对外键表进行编辑，而且外键值必须在主键所在表中存在。,18.4 各模块设计,前面介绍了建立图书管理系统数据库的基本步骤，本节详细介绍利用Visual C+ 6.0开发这个系统的操作步骤。,18.4.1 系统窗体模块组成,前面讲解了数据库设计的基本步骤，同时分析了整个系统的基本功能，下面对整个系统进行描述。系统应该分为下面几个界面。用户登录界面：无论是管理员、教师还是普通读者，在进行基本操作时都必须进行登录，同时根据登录结果进行相应的权限分配。同时管理员可以负责借书、还书等主要功能的操作。数据录入与管理界面：管理员可以进行读者和书籍信息的录入工作，同时可以对数据进行修改。由于包括书籍和读者两种类型的信息，故数据管理包括书籍信息管理和读者信息管理。图书借阅界面：读者可以进行读书借阅。图书归还界面：实现图书归还的功能，和图书借阅的区别是只要提供书籍的号码 即可。读者服务界面：读者可以对自己所借书籍的情况进行浏览。查询界面：可以对数据进行检索。在实际中，采用的是基于单文档的应用程序框架，同时提供了实现各个操作的菜单，用户只要利用菜单进行操作就可以完成基本的操作。首先介绍程序中的菜单，整个系统的主菜单如图18.7所示。,图18.7 程序主菜单,每个主菜单下的菜单项名称及其ID如表18.1所示。,表18.1 主菜单下的菜单项,下面对每一个模块的实现进行介绍。,18.4.2 用户登录模块的实现,对于整个系统来说，用户必须登录才可以进行各种各样的操作，因此必须实现登录界面。登录界面采用对话框的形式，因此需要利用资源编辑工具添加一个对话框资源，并且在上面添加控件，具体操作步骤如下所述。（1）创建一个新的对话框资源，其ID为IDD_LOGIN，标题为“登录对话框”。删除上面的OK按钮，同时增加一个新的按钮，ID为IDC_LOGIN，标题为“登录”。再添加两个编辑框控件，其ID分别为IDC_LOGIN_NAME和IDC_LOGIN_PASSWORD，即用来输入用户名和密码，同时设置IDC_LOGIN_PASSWORD为密码形式。然后再添加一些Static控件用来显示文字等，如图18.8所示。,图18.8 用户登录界面及关键控件id,（2）利用类向导为该对话框资源添加类CLoginDlg，同时为两个编辑框控件添加两个变量，如下所示。CString m_name;CString m_password;同时为该类添加变量如下：BOOL m_bLogin;/记录登录状态CString m_which;/记录登录者的权限,（3）为了使用ADO进行数据库程序设计，首先在stdafx.h中添加如下语句：#import C:Program FilesCommon FilesSystemadomsado15.dll no_namespace rename(EOF,end)即导入动态链接库。,（4）利用类向导添加单击“登录”按钮的消息映射，编写函数代码如下：【提示】假定读者建立了名为“student”的数据源，SQL Server 2008的登录id为“Administrator”，没有设置密码，初始选择的库为“Library”。用户需要预先在Library库的READER表中添加表项，以便登录时用。,（5）为了在实际应用中，在选择“系统”|“登录”命令而弹出该对话框，并且保存登录状态，在CMainFrame中添加成员如下：BOOL m_log;/登录状态CString m_name;/登录名CString m_passwoord;/登录密码CString m_which;/登录者权限，读者还是管理员利用类向导在CMainFrame中添加单击此菜单命令的消息映射，编写函数代码如下：,注意：此时需要在MainFrm.cpp中添加语句#include LoginDlg.h，否则会出现错误。利用上面的函数就可以实现登录功能。如果登录成功，则退出对话框，否则给出提示信息，同时回到“登录对话框”。,18.4.3 用户主界面的实现,用户界面主要是各个菜单的显示，可用状态的问题，例如只要登录后才可以显示某些功能。下面分两种情况进行介绍。管理员：所有功能的操作。普通读者：只可以进行“其他服务”菜单下的两个功能操作。利用类向导添加大部分菜单的ON_UPDATE_COMMAND_UI函数，其需要添加该事件响应函数的菜单包括大部分，可以看到如下代码：分析：其中只要根据上面得到m_log的值进行设置，同时如果不是管理员，那么除了“读者服务”之外的其他ON_UPDATE_COMMAND_UI响应函数都不可用。,根据要求，所有的函数代码如下：分析：上面代码实现了基本的用户界面，但是当选择“系统”|“退出”命令后，系统应恢复到初始情况。利用类向导添加选择“系统”|“退出”命令的消息映射，编写函数如下：实际中随意将which设置为“管理员”或者“读者”此时，系统就可以完全根据状态进行菜单状态的显示。,18.4.4 书籍管理模块的实现,书籍管理包括书籍数据的添加和修改等功能，同时可以根据书籍的ID号进行查询功能。书籍的管理是通过一个对话框实现的，此对话框的设计界面如下图18.9所示，具体的步骤如下所述。,图18.9 书籍维护对话框界面,（1）再次利用资源编辑器添加一个对话框资源IDD_BOOK，在上面添加5个编辑框，用来输入书籍信息。其ID分别为IDC_ID、IDC_NAME、IDC_WRITER、IDC_PRESS、IDC_INFO，分别用来输入书号、书名、作者、出版社、基本信息。再添加一个Combo Box控件，用来输入书籍的状态，在属性中的data下添加“可借”、“不可借”并且将上述控件全部设置为不可用状态，在应用中根据用户选择进行处理。,（2）利用类向导为该对话框资源添加类CBookDlg。再利用类向导为控件添加变量，其ID与变量列表如表18.2所示。,表18.2 控件变量名称和类型,（3）在对话框上添加按钮控件，其中按钮控件的ID、标题和功能如表表18.3所示。,表18.3 按钮控件,（4）利用类向导添加单击“添加”按钮的消息映射，编写函数如下：分析：可以看到，“添加”按钮仅仅是让用户输入信息，并不是保存信息。如果需要将所编辑的信息保存到数据库，需要单击“保存”按钮。,利用类向导添加单击“保存”按钮的消息映射，编写函数代码如下：分析：上面的代码首先需要检查输入的信息是否齐全，只要信息齐全时才可以插入数据到数据库中。,（5）添加一个“删除”按钮，其ID为IDC_DEL，作用是删除当前的记录。注意，此时的编辑框中必须存在数据。因此必须在单击了“查询”或“保存”后，按钮才可用。在CBookDlg类添加公有成员变量int num，并在它的构造函数中初始化为0。利用类向导添加单击“删除”按钮的消息映射，编写代码如下：上面的代码是利用SQL语句删除当前记录。,（6）利用类向导添加单击“修改”按钮的消息映射，编写函数代码如下：分析：可见，单击“修改”按钮只需要让编辑框可用，从而使用户可以对信息进行修改，如果需要保存数据，则还需要单击“保存”按钮。,（7）在对话框上添加一个查询模块，可以利用各种信息进行查询。添加一个Combo Box控件，用来选择查询的项目，其ID为IDC_COMBO2，在属性data下添加“书籍作者”、“出版社”、“书籍名称”、“书籍号”设置styles为Drop List。然后添加一编辑框控件，其ID为IDC_MSG。再添加一按钮控件，其ID为IDC_QRY，标题为“查询”。再添加两个按钮控件IDC_LAST和IDC_NEXT，标题为“上一条”和“下一条”，用来对所查询的信息进行显示，设置其不可用。再添加一个按钮控件，其ID为IDC_AGAIN，标题为“重新查询”，即进行一次查询后必须按下此按钮才可以进行二次查询，设置其为不可用。,（8）为Combo Box控件添加变量CComboBox m_qrymsg。为编辑框控件添加变量CStringm_msg。利用类向导添加单击“查询”按钮的消息映射。编写函数如下：分析：可以看到，上面的代码是根据num的值进行显示的。num是添加的一个整型变量，初始化为0，在单击“上一条”按钮时将num减1，然后调用上面的查询函数。单击“下一条”按钮则将num加1，同时根据num和记录集记录的数目设置相关按钮的状态，从而实现各种操作。,（9）在进行了一次查询之后，必须单击“重新查询”按钮才可以进行二次查询。利用类向导添加单击“重新查询”按钮的消息映射，编写代码如下：分析：上面的代码是把变量num重新归为0，同时设置相关按钮的状态使用户可进行二次查询。至此就把书籍相关的数据管理界面完成了，它可以进行相关书籍数据的管理工作，同时可以进行相关的查询工作。,（10）登录书籍管理界面，选择“基本资料维护”|“图书资料维护”命令时需要弹出上面设计的对话框。利用类向导添加单击此菜单项的消息映射，编写函数如下：01void CMainFrame:OnBookMaintain() 0203/ TODO: Add your command handler code here04CBookDlg dlg;05dlg.DoModal();/弹出对话框06至此就完成此模块的功能。注意：在MainFrame.cpp中需添加头文件包含语句#include BookDlg.h，否则会报错。,18.4.5 读者管理功能模块的实现,读者数据管理模块与书籍管理模块基本类似，实现的功能也基本类似，界面设计如图18.10所示，下面介绍操作的详细步骤。,图18.10 读者管理对话框界面,（1）创建一个新的对话框资源，其ID为IDD_READER，标题设置为“读者管理模块”。创建对话框类“CReaderDlg”。在上面添加多个编辑框控件，并利用类向导为其中一些添加变量，其ID、标题、变量等控件的情况如表18.4所示。,表18.4 编辑框的ID即相关变量,再添加两个Combo控件，IDC_COMBO1进行读者权限的显示，初始data“管理员”、“普通读者”。IDC_COMBO2用来选择查询信息的选项，初始data为“ID号”和“姓名”。,（2）添加多个按钮控件，单击这些按钮控件时可以实现基本的操作，控件的ID、标题和功能列表如表18.5所示。,表18.5 按钮的ID、标题和功能,上面列出了对话框上的基本控件，下面来实现各个功能。,（3）数据的添加和保存，对“添加”和“保存”按钮进行消息映射，编写函数如下：,（4）添加单击“查询”按钮的消息映射，编写函数如下：读者的查询与书籍的查询基本相同，在此不再说明。,（5）添加单击“修改”和“删除”按钮的消息映射，编写代码如下：分析：“修改”和“删除”的基本功能与书籍管理模块的基本功能类似，即首先把数据在数据库中删除，然后进行编辑，最后，在单击了“保存”按钮后数据保存在数据库中。,（6）登录书籍管理界面，选择“基本资料维护”|“读者资料维护”命令时需要弹出上面设计的对话框。利用类向导添加单击此菜单项的消息映射，编写函数如下：至此就完成此模块的功能。注意：在MainFrame.cpp中需添加头文件包含语句#include ReaderDlg.h，否则会报错。,18.4.6 图书借阅和归还模块的实现,图书的借阅和归还是一个很重要的功能，但是它涉及到的内容较为简单。对于借书只要把数据输入数据库中就可以了，其中只要提供书籍的号码和读者的ID号即可。需要注意的是这两项内容必须是在数据库中存在的。对于还书，则只要提供一个书籍的ID号即可。为了使用的方便，将借书和还书分为两个步骤，下面介绍操作的详细步骤。,1借书模块,（1）利用资源编辑工具添加一个新的对话框资源，ID为IDD_BOOK_READ，并且在上面添加两个编辑框，用来接收书籍的ID号和读者的ID号。同时再添加一个DATE TIME PICKER控件用来接收时间，界面如图18.11所示。,图18.11 借书管理程序界面,（2）利用类向导为该对话框添加类CBookReadDlg。（3）利用类向导为控件添加变量，即控件的ID和变量的类型以及变量名称，如表18.6所示。,表18.6 控件的ID及变量,（4）添加单击“确定”按钮的消息映射，编写代码如下：分析：上面是借书模块的实现，它需要修改基本表BOOK和READBOOK。首先确定输入的信息是否合理，即读者和书籍的信息是否存在。其次判断读者权限，即读者可以借的册数和已经借的总册数进行比较，只有在还可以借时才可以进行借书处理。然后判断书籍状态是否可借，只有在可借的状态下才可以进行借书处理，同时设置此书状态为不可借。最后进行借书，写数据到数据库。,（5）登录书籍管理界面，选择“日常工作”|“借书”命令时需要弹出上面设计的对话框，利用类向导添加单击此菜单项的消息映射，编写函数如下：至此就完成此模块的功能。注意：在MainFrame.cpp中需添加头文件包含语句#include ReadBookDlg.h，否则会报错。,2还书模块,还书模块进行书籍的还书处理，此时它只要在数据库中删除信息，然后设置书籍的相关状态就可以了，界面设计如图18.12所示。下面介绍具体操作步骤。,图18.12 还书模块界面,（1）利用资源编辑工具添加一个新的对话框资源，ID为IDD_RETURNBOOK。添加一个编辑框控件，其ID为IDC_BOOKID。（2）利用类向导为该对话框添加类CBookRDlg，同时为编辑框添加变量CString m_ bookid。（3）添加单击“确定”按钮的消息映射，编写代码如下：分析：上面的代码首先进行输入数据的合法性验证，即在READBOOK表中只有唯一记录时才可以进行操作。将借书数据删除后，同时设置书籍状态为可借状态。,（4）登录书籍管理界面，选择“日常工作”|“还书”命令时需要弹出上面设计的对话框，利用类向导添加单击此菜单项的消息映射，编写函数如下： 至此就完成此模块的功能。注意：在MainFrame.cpp中需添加头文件包含语句#include BookRDlg.h，否则会报错。,18.4.7 读者服务模块的实现,当用户以普通用户的身份登录后，读者可以进行自身一些数据的查看，例如查看所借书籍，到期时间等，界面如图18.13所示。下面来实现这个功能，具体步骤如下所述。,图18.13 读者借书信息模块界面,（1）添加一个对话框资源，其ID为IDD_USERINFO，标题为“读者借书信息”。在上面添加一个列表控件，其ID为IDC_LIST1，用来显示读者借书的信息。（2）利用类向导为该对话框添加类CUserInfoDlg，同时利用类向导为列表控件添加变量ClistCtrl m_list。,（3）在读者登录后，就需要进行数据的显示，因此利用类向导添加WM_INITDIALOG事件的函数OnInitDialog()，在此函数中调用该函数进行显示，函数如下：分析：上面的函数首先利用全局变量CString name（保存了登录者姓名）得到其ID，然后利用ID进行数据查询，其中需要进行表的连接查询。关于SQL语句的设计，在此不再叙述，读者可查阅相关书籍。最后显示在列表控件中。注意：由于对话框显示即把数据显示出来，因此必须利用函数OnInitDialog()函数进行设 计，否则程序极有可能会出现错误，OnInitDialog()函数对对话框进行初始化，是在显示之前进行的。,（4）在选择“其他服务”|“读者服务”命令后弹出该对话框，因此添加选择“其他服务”|“读者服务”命令的消息映射，编写代码如下：注意：在MainFrame.cpp中需添加头文件包含语句#include UserInfoDlg.h，否则会报错。,18.4.8 信息查询模块的实现,信息查询或者说是书籍检索是任何人都可以进行的操作，它不要求用户登录。实际上关于书籍的检索在书籍管理模块已经使用了。下面介绍利用列表控件显示检索信息的实现，具体的操作步骤如下所述。（1）创建一个对话框资源，ID为IDD_QRY。在上面添加一个列表控件用来显示检索结果，添加一个编辑框，用来输入检索条件，其ID为IDC_EDIT。同时添加一个Combo Box控件，其ID为IDC_COMBO，用来选择检索条件，初始化为书籍作者/出版社/书籍名称/书籍号，界面如图18.14所示。,图18.14 书籍检索模块界面,（2）利用类向导为该对话框资源添加一个类CQryDlg，同时利用类向导为控件添加变量CListCtrl m_list、CComboBox m_combo和CString m_edit。（3）利用类向导添加WM_INITDIALOG事件的函数OnInitDialog()，调用该函数进行列表控件的初始化，代码如下：,（4）添加一个按钮控件，其ID为IDC_QRY，标题为“查询”。利用类向导添加单击“查询”按钮的消息映射，编写函数如下：分析：这段代码与前面书籍数据管理时的代码基本相同，只不过在列表控件中显示出来。,（5）利用类向导添加选择此“其他服务”|“查询”菜单命令的消息映射，编写函数如下：至此就完成此模块的功能。注意：在MainFrame.cpp中需添加头文件包含语句#include QryDlg.h，否则会报错。至此完成了整个系统的全部功能。当然本系统是较为简单的数据库系统，离实际的应用还有很多差距，但作为学习，可以从中学到很多知识。有兴趣的读者可以在此基础上增加新的功能，或者重新设计整个系统，使系统的可用性更为强大。,18.5 系 统 测 试,前面进行了整个系统的设计工作，但系统必须经过严格的测试才可以进行实际的应用，本节通过上面的实例介绍一般的软件测试方法和步骤。,18.5.1 测试策略分析,作为一个数据库软件，应该结合数据库本身和软件进行联合测试。也就是说可以在软件中进行一些操作，同时在数据库中查看相关的数据。在本系统中采用模块化测试策略，即对每个模块都进行严格的测试。当然整个系统也应该按照一定的顺序进行，例如必须在借书以后才可以对还书模块进行测试。在18.5.2节中，可以看到整个模块化策略的基本顺序。,18.5.2 模块化测试,模块化测试是软件测试中最为常用的软件测试战略。由于本系统十分简单，完成的功能十分有限，因此进行模块化测试时只要进行一般的数据测试即可。下面进行具体的测试步骤。,1登录模块的测试,登录模块的测试包括成功登录、不成功以及退出3种情况，同时需要查看登录成功及退出后的菜单是否正常等。运行该程序后，选择“系统”|“登录”命令，弹出登录对话框。在上面输入用户名和密码后，单击“确定”按钮，如图18.15所示。,图18.15 登录对话框,在此模块测试中可以输入错误的用户名和密码，看到会显示登录不成功，同时继续停留在登录对话框。登录成功后可以根据相应的权限改变菜单命令的状态。经测试，此模块符合程序需要，可以正确地