【基于Java的图书管理系统的设计与实现7600字（论文）】

-基于Java的图书管理系统的设计与实现目录TOC\o"1-3"\h\u13876摘要 4121881引言 559991.1研究背景 5253671.2研究意义 5277531.3研究内容 6272651.4研究目的 6177232开发工具与技术 731892.1开发工具 7279702.2开发技术 7126373需求分析 8214283.1可行性分析 9312733.1.1经济可行性 946233.1.2技术可行性 9198383.2非功能需求分析 9253373.3系统流程分析 1060483.4数据流程分析 12299743.5用例分析 1367544系统设计 1486114.1功能模块设计 14219844.2时序图设计 1532885数据库设计 1761035.1概念结构设计 1798165.2逻辑结构设计 17283616结论 1929251参考文献 20摘要：随着我国经济的发展，我国对于社会主义文明建设的要求也越来越高，对于社区的文化建设也越来越看中。目前，我国社区也开展各类文化活动，举办各类比赛，有条件的社区也开始建设属于自己社区的图书角，相比于其它活动，为了更好的管理图书角，需要开发一个信息化的图书管理系统来对图书角的图书借阅、归还实现信息化管理。针对上述情况，本文采用Java编程语言来开发一个适合社区图书角使用的图书管理系统，通过本系统来优化图书角的图书借阅、归还流程，也可以对图书类别以及书籍信息进行更高效的管理，简化借阅流程，提供社区信息化建设，更好的丰富社区的文化建设。关键词：图书角；图书管理；借阅；归还1引言1.1研究背景在改革开放初期，为增强我国的文化软实力，我国就针对当前国情提出了社会主义文化建设方案，随着这几年的发展，社会主义文化建设又包含社区精神文明建设。针对社区文化建设，在国家的政策指引下，重庆市出台了一些列措施来支持本省的社区文化建设，来增强重庆市的文化软实力，社区文化是我国社会主义文化建设的先行军，只有丰富了社区文化，才可以丰富居民的饭后生活，在社区的文化中居民不仅可以开拓视野，更重要的是可以认识一群和自己兴趣相同的志同道合的人，这样才可以更好的锻炼居民的才学。在2018年，共青团中央针对我国的社区文化建设发起了一项调研，调研结果显示平均每个城市仅有超过百分之十的居民来参加社区活动，所以努力推广社区文化建设仍是重中之重。社区文化建设不仅可以提升我国文化软实力，还可以提升居民的生活质量，增强居民的凝聚力及幸福感，对于社区来说，为了提高社区文化建设，增强居民的幸福感，社区举办各类文娱活动，并且建设有图书角、党员活动室以及文体广场，提供各类设施来满足居民的日常娱乐生活，党员活动室、图书角及文体广场这些都是对外免费开放，但图书角与其它两个场所不同的是图书的管理，图书角的规模虽然小，但是各类图书也非常多，而且分为不同的类别，图书角可以对外开放给居民，也支持图书的借阅，所以如何更好的管理图书角中图书的借阅归还成为一个主要的问题。以往对于图书的借阅归还都是通过纸质登记及签字的方式来进行，但这种登记方式不仅效率低，而且容易丢失，采用当前方式的登记过程中，曾出现多次丢书的情况，无法责任到人，最后图书角只能重新购买相关书籍来弥补损失。经查阅相关资料，借鉴其它社区图书角先进的管理经验，将设计一个针对社区图书角的图书管理系统，用户可以在线注册，将书籍的借阅、归还等登记方式全部转移线上；管理员可以更好的登记书籍信息，并且更好的对书籍进行分类、管理，通过图书管理系统，来补齐社区文化建设的最后一个短板。1.2研究意义针对社区图书角开发的图书管理系统将根据当前社区图书角的实际情况，分析图书角在图书借阅以及图书管理过程中所存在的问题，设计一个科学的图书管理系统，通过图书管理系统来提高图书角的信息化建设，让图书角可以的为社区居民服务，提升社区居民的归属感以及幸福感。①对图书角图书进行高效分类管理。虽然图书角的藏书量相比图书馆来说较少，但对于社区居民来说却满足了整个社区的基本阅读需求，根据相关调研，目前社区图书角的书籍有十几种类别，藏书量有上千本，在之前的管理方式的过程中，由纸质登记转为Excel登记，但也容易发生书籍丢失或登记不全的情况，所以通过图书管理系统，可以更好的解决图书分类管理以及图书信息管理，让管理更加高效，杜绝书籍丢失或书籍遗漏登记的情况发生。②对图书角图书的借阅、归还实现高效管理。行之有效的图书借阅、归还方案可以从根本上影响借阅效率的改善和提高，采用纸质登记的方式，若出现书籍丢失的情况，所有的责任都归咎于图书角的工作人员登记不全，却没有发现该登记方式是造成这种情况发生的根本原因。所以通过社区图书管理系统，可以杜绝该类问题，通过系统可以实现读者以及图书借阅、归还的信息化管理，并且可以对于逾期借阅的图书进行在线查阅等功能，提高图书角员工的工作积极性和责任感，才能进一步的改善图书角的管理水平，更好的实现社区的文化建设水平。综上所述，开发一个针对社区图书角的图书管理系统，将改变工作人员的工作方式，提高图书角的信息化管理水平，为社区的精神文明建设都具有十分重要的现实意义。1.3研究内容社区图书管理系统的研究将分为三个步骤，第一个步骤是对系统的需求调研分析，了解图书角的实际情况，并确定图书角管理系统的功能模块；其次对于所确定的功能进行开发，以实现每个功能模块的功能；根据社区图书角的藏书情况以及图书角的管理体系，最终来确定社区图书管理系统的功能，并且根据功能画好系统的功能结构图；然后是系统功能设计，针对上一步所确定的功能需求，结合软件开发的步骤，然后写好每个功能的流程图，从登陆、访问页面等等写好每一个功能的步骤，并写好每个功能的测试用例。1.4研究目的图书管理系统系统的功能主要包括借阅图书、归还图书、图书管理、用户管理、课程管理以及在图书管理等基本功能，完成上述功能的实现，在完成系统的功能后通过白盒测试的当时对于系统的各个功能模块进行有效测试，提高系统功能的可用性。通过图书管理系统的开发，用户可以通过系统来查看图书馆所发布的图书信息，也可以查看图书馆的借阅信息，方便自己来了解图书馆的图书信息。同时，通过本图书管理系统也可以借阅图书、续借图书、归还图书等。本文面向图书馆内部运营管理的需求，并且对于系统的需求调研、分析、设计、开发、测试等都进行串联，结合图书馆管理的实际情况设计图书管理系统。2开发工具与技术2.1开发工具1）MyEclipse。MyEclipse作为一款使用量排行前几位的Java开发工具来说，其使用方便，界面简单明了、安装方便快捷，在集成优化方便它集成了eclipse的优点，并实现了jar包的自动导入以及jar包版本的检测；其次，MyEclipse在支持多个开发环境，针对windows、mac以及linux都推出了适用性强的版本，可以让开发人员在不同的环境下实现高效率开发。MyEclipse支持最新版的maven包开发，也支持旧版本的servlet架构的开发，可以让初学者已经顶级开发人员都适应本工具，兼容性极强。由于社区图书管理系统是一个由Java编程语言开发的项目，所以可以使用MyEclipse来进行开发，通过MyEclipse可以更好的兼容tomcat以及JDK，来实现架构的快速部署以及系统功能的快速开发。2）Tomcat.Tomcat作为一个小型应用型服务器，可以适用于Java以及php所开发的项目的服务器部署。Tomcat的优点是专业化、小型化，以最小的体积以及占用最小的内存来实现网页项目的发布部署。除其小型化的优点外，Tomcat最大的优点是面向全球开发人员免费使用，极大的提高了Tomcat的市场占有率，并降低了中小型系统的部署成本。3）MySQL.同Tomcat相同，MySQL数据库是一个免费、开源的应用型数据库，主要面向中小型项目的数据存储，目前所有的中小学项目都是通过MySQL数据库来实现系统数据的服务器存储。由于MySQL是由C与C++语言开发，所以源代码的移植性强；MySQL优化可多线程处理，在访问量大时优化SQL执行算法，并通过多线程的方式来降低CPU的内存，同时提高了查询的速度。与Oracle不同的是，MySQL数据库对于编码的支持程度高，不仅支持英文编码，目前还支持中文编码、日文编码等等。由于MySQL的兼容性强，所以MySQL的市场应用率高，已经成为中小型项目的必选之一。2.2开发技术1）SSH（struts+spring+hibernate）架构技术。SSH架构是目前软件开发项目的主流框架之一，主要是面向中小型项目的架构选择以及开发。SSH架构是一个三层架构，由于其代码保护强，所以在技术上又被称为“安全外壳协议”。SSH框架是由Struts、Spring、Hibernate三个子类构成，Struts在框架中的作用是控制业务跳转，可以将前台所有的请求通过Struts转到系统后台的逻辑处理层，来对请求进行处理并经Struts返回结果；Hibernate是作用是对于数据库的访问控制，对于数据的持久层进行管理，Hibernate兼容多种数据库类型，可以更加高效快捷的完成相关数据库操作；Spring作为框架的管理员，对于Struts以及Hibernate进行统筹管理，并实现后台的动态查询效果。SSH框架主要是针对J2EE的整合管理，也是一个MVC框架，将代码的逻辑层、展现层、模型层都进行了分割，有效的实现代码的动态分割管理，从而实现代码的可运维性强，减轻开发人员的工作量的同时提高了开发效率。2）动态网页技术。动态网页技术是一种可以与用户进行交互的网页技术，其与静态网页技术最大的区别就是可交互性，动态网页技术目前可以通过多种编程语言来进行开发，由于本次课题所选择的是Java编程语言，所以本课题使用的动态网页技术是JSP（JavaServerPages）技术。JSP动态网页技术最大的优点是跨平台性，JSP技术也支持代码的重构，可以将HTML代码以及CSS代码兼容于JSP页面中，其次还支持Java的预编译功能。对于JSP来说业务代码是相互分离的，可以通过JSP来实现网页的动态内容实现，并且可以通过SpringMVC实现业务层以及视图层的分离，如果在JSP页面修改动态代码也不会影响JSP的页面代码。3）Spring框架技术.Spring技术又被成为Spring框架，是当前主流的三大框架之一，其原理是通过JavaBean来完成EJB完成的操作，Spring的耦合性强，不仅限于服务器端程序的开发，还应用于APP以及移动端的开发。Spring框架的初衷是解决J2EE在开发过程中所出现的问题并且提高程序员的开发效率，在Spring框架问世后，成为了Java编程领域的一个轻量级且开源的框架，免费让程序员进行使用。在后续的不断升级中，Spring也支持面向接口编程、面向对象设计，让代码更方便进行测试；在新版本的Spring框架中，增加了面向切面编程以及控制反转，可以让代码更加的干净以及便于用户后期维护、管理。目前，Spring框架已经面向用户开源使用，相比Struts框架，其最大的特点是方便解耦，并且简化开发步骤及流程，避免代码的过度耦合；其次，对于事务的支持更加灵活，将事务代码从Controller中解脱，并且提前声明遍历来调用事务，提高开发效率以及代码质量；Spring最重要的一个优点是兼容性强，可以和Struts、SpringMVC以及MyBatis进行集成，降低其它框架的使用难度，并且更灵活的支持各类框架。3需求分析3.1可行性分析3.1.1经济可行性图书管理系统将作为毕业设计来开发，系统采用Java编程语言，所需要的硬件是个人PC，系统的软件环境是Jdk1.8，系统的开发工具将通过MyEclipse、Tomcat以及MySQL数据库进行开发，所用的环境以及开发工具为开源工具，无需支付费用；系统功能设计所进行的需求分析是通过图书馆以及知网等途径查阅，也无需查阅相关收费网站等，所以开发本系统在经济条件的允许范围内。3.1.2技术可行性图书管理系统将通过Spring、Struts架构来进行开发，该架构是三层架构，将后台代码进行分离，实现代码的分层以及系统开发的调理，在大学课程中也学过Spring架构，并且在课程设计中也通过Spring、Struts进行小系统的开发，所以通过Spring架构开发本系统的可行的，没有技术上的空白。其次，系统进行数据存储也是通过MySQL数据库，而且大学课程也有《数据库设计概论》课程，完成对数据库语法的学习以及应用，所以将MySQL应用于本系统也是可行的，所以开发本系统在操作条件的允许范围内。系统的框架分析如下图：图3.1框架结构图三、法律可行性图书管理系统是为重庆移通学院提供一个活动发布平台，让用户可以通过本平台来参加活动，本系统的开发是通过开源的Struts架构以及开发工具开发，而且系统的功能都在法律许可的范围内进行，也不存在侵犯知识产权的情况，系统所有的用户信息都将加密存储，也不会存在非得手机个人隐私的情况，所以开发本系统在法律条件的允许范围内。3.2非功能需求分析安全分析：使用本系统对于社区图书角的日常管理工作进行信息化的管理等，可以更好地保留数据并提高数据安全性。兼容性分析：可运行Windows10或同类型操作系统的最新或更新版本，兼容主流浏览器和移动设备，都可以通过浏览器访问系统。运营需求分析：系统使用Tomcat集合特性解决系统并发性问题，编写高效代码，简化SQL查询语句，加快查询，解决SQL注入同步和集成。系统分析：在本程序开发之前，所有功能模块都是通过查阅图书馆的相关资料并结合当前社区图书角日常工作进行确定的，本系统开发上线将解社区图书角在日常管理中所存在的问题并更好实现图书角的信息化建设。3.3系统流程分析业务流程图分析是指对系统的所有业务的一个流程以业务功能对系统进行细化，可以通过业务流程图更清楚的了解系统的业务流程。本论文将通过描述两个角色的因管理的功能模块来描述系统的业务流程。用户登录系统可以检索图书，并且可以借阅图书、查看借阅记录、对系统进行留言建议等，所以该功能的业务流程如图3.2所示：图3.2用户业务流程图管理员角色登录系统后可以对于用户、图书、图书类别以及借阅等进行系统的管理，图书借阅可以对于借阅、归还、逾期查询等进行管理。所以在本系统中管理员的业务流程图如下：图3.3管理员业务流程图3.4数据流程分析根据系统功能需求分析和可行性分析，系统的外部实体分为两个：管理员、用户，社区图书管理系统的顶层数据流图如图3.4所示：图3.4顶层数据流图根据系统的顶层数据流图，管理可以对图书信息进行管理、借阅记录进行管理，用户可以借阅图书，查看图书信息。用户角色的数据流程图如图3.5。图3.50层数据流图管理员通过社区图书管理系统可操作的功能包括图书信息管理、图书类别管理、注册用户管理等功能，管理员角色的数据流图下图所示。图3.61层数据流图3.5用例分析在系统规划阶段，对于系统进行手机需求以及定义需求范围，并通过需求分析来完成系统的功能分析设计，根据分析结果，系统的用户角色分为社区图书管理系统的用户角色功能用例图如下图所示。图3.7系统用户角色用例图社区图书管理系统的管理员角色功能用例图如下图所示。图3.8系统管理员角色用例图4系统设计4.1功能模块设计根据系统的需求分析，社区图书管理系统的功能将按照用户角色来区分，在系统的用例图中已经进行了展示，用户角色登录系统后可操作的功能包括图书检索、借阅记录、逾期记录、留言建议、个人信息维护等；管理员角色登录系统可操作的功能包括用户管理、图书管理、图书类别管理、图书借阅管理、系统管理。社区图书管理系统的功能结构图如图4.1所示。各个模块的功能描述如下。图4.1系统功能结构图4.2时序图设计对于社区图书管理系统的大体的功能模块进行了设计，并建立了系统的功能结构图，下面将分各系统，详细的介绍社区图书管理系统的部分功能模块：社区图书管理系统面向两种角色：管理员、用户。本节将通过用户角色来介绍社区图书管理系统的用户操作时序图，系统用户角色操作时序图如下：图4.2用户角色操作时序图系统管理员角色的操作时序图设计如下：图4.3管理员管理模块时序图

5数据库设计5.1概念结构设计数据库的概念结构设计是对系统的各个表之间的相关关系进行展示，表与表之间的联系通过外键相连接，所以本小节将通过对数据库的各个表进行物理设计，包括设计每个表的逻辑名称、逻辑类型以及长度等等，并且设计好每个表的外键以方便多表联查，经过范围确认以及需求分析，社区图书管理系统的数据库将设计六个表来完成系统功能。社区图书管理系统E-R图如图5.1所示。图5.1系统E-R图5.2逻辑结构设计根据图5.1对于系统的数据库的逻辑模型的初步介绍，社区图书管理系统将设计6个数据库表，关系表详细说明如表5.2至表5.7所示。表5.1管理员表（admin）字段名描述类型长度是否空是否主键aid管理员编号varchar32否是lname登录名varchar255是否pwd密码varchar255否否表5.2留言建议表（answer）字段名描述类型长度是否空是否主键id编号varchar32否是uno读者编号varchar255否否ques留言内容varchar2000否否表5.3书籍信息表（book）字段名描述类型长度是否空是否主键bno图书编号varchar255否是bname图书名称varchar255否否tid图书类别varchar32否否pic图书封面varchar255否否isbnISBNvarchar255否否author作者varchar255否否pubs出版社varchar255否否pdate出版日期varchar255否否quan库存数量int2否否表5.4书籍类型信息表（bookType）字段名描述类型长度是否空是否主键tid类别idvarchar32否是tname类别名称varchar255否否表5.5借阅记录表（records）字段名描述类型长度是否空是否主键id编号varchar32否是bno图书编号varchar255否否uno读者编号varchar255否否indate借阅日期varchar255否否odate最迟归还日期varchar255否否sdate实际归还日期varchar255否否表5.6用户信息表（users）字段名描述类型长度是否空是否主键uno读者编号varchar32否是password登录密码varchar255否否uname姓名varchar255否否sex性别varchar10否否tel手机号码varchar255否否Jf积分int2否否6结论经过四个月的开发，图书管理系统已经通过Spring框架技术开发完成，系统完成开发测试后，已经达到了预期需求分析时的目标，系统的各个功能模块按照系统的用户角色已经开发完成，经过系统的单元测试以及集成测试，系统的各个功能模块已经可以正常使用，系统的各个功能衔接都已测试正常可以正式使用。图书管理系统在开发过程中也不是一帆风顺，特别是对于系统的架构搭建也遇到了各式各样的问题，在查阅相关资料解决架构问题并完成数据库的交互。图书管理系统图书管理是本系统在整个开发过程中的核心功能，不仅在后台维护的图书需要在前台进行展示，而且后台所维护的图书信息还要与借阅记录、归还记录匹配，在不断努力下，成功完成该功能的开发。本文介绍了社区图书管理系统在当下的背景需求和可行性分析，阐述了社区图书管理系统的设计思路，同时从技术和操作等各方面对平台的设计和实现