【《基于JAVA SE技术的图书管理系统设计》9500字】

基于JAVASE技术的图书管理系统设计目录1.绪论 .1数据库设计3.1.1数据库设计概述数据库是系统的基础,数据库的设计好坏直接决定整个系统的设计成败,本节对数据库的设计进行专门阐述。信息系统的主要任务是通过大量数据获得管理所需要的信息，这就要求系统本身能够存储和管理大量的数据，而这一功能的实现必须借助大型数据库系统。本系统的开发选择MySQL作为后台数据库开发工具。设计数据库必须遵循一定的规则，在关系型数据库中，这种规则就是范式，范式是符合某一种级别的关系模式的集合。一般人们设计数据库遵循第三范式。即：数据库表中不包含已在其他表中包含的非主关键字信息。采用范式减少了数据冗余，节约了存储空间，同时加快了增、删、改的速度。整个系统所包括的信息有图书信息、学生用户信息、管理员信息、图书状态信息、图书超期信息、图书预约信息、图书挂失信息。可将这些信息抽象为下列系统所需要的数据项和数据结构：1)图书信息（编号，图书名称，作者，出版社，入库时间，借阅状态，预约状态）2)学生用户信息（编号，姓名，性别，所在班级，所在院系，密码，借书权限）3)管理员信息（编号，管理权限，密码）4)图书状态信息（图书编号，学生编号，借阅时间，归还时间，是否借出，是否预约）5)图书超期信息（学生编号，图书编号，图书名称，超期时间）6)图书预约信息（图书编号，学生姓名，班级，图书名称，学生编号，图书作者）7)图书挂失信息(丢失图书编号，学生编号，图书编号，图书名称)注：带下划线表示主键3.1.2图书信息表结构设计图书信息表用于存储图书馆中所藏图书的有关信息,当中的有关信息是在图书入库时由图书管理员进行增加完善,此表主要用于用户和图书管理员对馆中书籍的查询,系统用户根据书籍的一些属性进行查询,就可得知书籍的其他相关信息。表的具体结果如下:表3.1图书信息表book字段名称数据类型字段长度可否为空说明BookNOintDefaultNo（Key）图书编号BookNamevarchar50Yes书名Authorvarchar50Yes作者Publishmentvarchar50Yes出版社ButTimevarchar50Yes图书入库时间Borrowedvarchar50Yes借阅状态Orderedvarchar50Yes预约状态3.1.3学生用户信息表结构设计学生用户信息表的设计的目的是图书馆管理员对学生进行管理,其中学生StuNO号都是只有一个的,是学生在借阅图书籍时需要输入对读者身份进行辨别的信息,学生班级、院系等信息是为了与读者进行沟通,借阅权限决定了读者能否可借阅图书。表的具体结构设计如下:表3.2学生用户信息表student字段名称数据类型字段长度可否为空说明StuNOintDefaultNo（Key）学生编号StuNamevarchar50Yes姓名StuSexvarchar50Yes性别Classvarchar50Yes班级Departmentvarchar50Yes院系Passwordvarchar20Yes密码Permittedvarchar50Yes借阅权限3.1.4管理员信息表结构设计该表的设计的目的是对不同身份的管理员进行划分,依据管理需求的不同对其权限进行的设置,用来规定不一样类型管理员的管理权限,表的具体结构设计如下:表3.3管理员信息表manager字段名称数据类型字段长度可否为空说明mgNOintDefaultNo（Key）管理员编号permittedvarchar50Yes管理员权限Passwordvarchar50Yes密码3.1.5图书状态信息表结构设计此表格的设计是用来对学生借阅图书进行管理，表中图书BookNO属性是对借阅图书的唯一性识别,学生StuNO号记录借阅的相应学生，借出时间记录了相应的归还时间,Borrowed和Ordered字段用来判断图书能否被借出和是否被预约，表的具体结构设计如下:表3.4图书状态信息表record字段名称数据类型字段长度可否为空说明BookNOintDefaultNo（Key）图书编号StuNOintDefaultYes学生编号BorrowTimevarchar50Yes借阅时间ReturnTimevarchar50Yes应还时间Borrowedvarchar50Yes是否借阅Orderedvarchar50Yes是否预约3.1.6图书超期信息表结构设计此表的设计除了像上面表格一样把借阅的图书与对应的借阅者进行相应的联系外还记录了读者超时图书的时间,根据这来判断读者应缴纳的超时罚款,表的具体结构设计如下:表3.5图书超期信息表exceedtime字段名称数据类型字段长度可否为空说明StuNOintDefaultNo(Key)学生编号BookNOintDefaultYes图书编号BookNamevarchar50No（Key）图书名称DelayTimeintDefaultYes超期时间3.1.7图书预约信息表结构设计此表的设计用来记录图书被预约的信息,被预约的图书不能被其他学生借走,表的具体结构设计如下:表3.6图书预约信息表orderreport字段名称数据类型字段长度可否为空说明BookNOintDefaultNo（Key）图书编号StuNamevarchar50Yes学生姓名Classvarchar50Yes班级BookNamevarchar50Yes预约书名StuNOintDefaultYes学生编号Authorvarchar50Yes图书作者3.1.8图书挂失信息表结构设计此表包括了丢失书籍的名称，书号，学生编码信息，是对遗失图书的记录，表的具体结构设计如下:表3.7图书挂失信息表losebook字段名称数据类型字段长度可否为空说明LBNOintDefaultNo（Key）挂失图书编号StuNOintDefaultYes学生编号BookNOintDefaultYes图书编号BookNamevarchar50Yes图书名称3.1.9数据库表间关系图完成图书馆管理系统要以下几张表，book存储图书信息，student存储学生用户信息，manager存储管理员信息，record存储图书状态记录信息，exceedtime存储图书超期信息，orderreport存储图书预约信息，losebook存储图书挂失信息。数据表之间的关系图如图3.8所示。图3.8表间关系图3.2系统总体结构设计系统在Windows98/2000/XP环境下，主要运用Java语言开发，MySQL数据库设计，开发过程与结果应符合GB/T11457-1995软件工程术语，GB/T8567-1988计算机软件产品开发文件编制等。3.2.1图书管理系统总体结构图画系统结构图，本质就是对系统功能模版进行分解设计的过程，即将数据流程图转化为所要的系统结构图。系统结构图会使读者和用户能直观的了解到系统的结构模式，理解整个系统的各个功能的结构，能更好让用户使用和理解系统。本系统的结构图如下：图3.9系统功能结构图图3.9系统功能结构图图书馆管理系统学生端预约图书挂失图书管理端查询图书查询图书借阅预约图书归还挂失图书缴纳超期罚款管理员管理图书管理学生用户管理依据需求分析的结果，按照“低耦合、高内聚”的法则，系统将划分为以下几个功能模块：管理员管理功能模块，学生用户管理功能模块，图书管理功能模块，图书借阅预约功能模块，图书归还挂失功能模块，图书查询功能模块，缴纳超期罚款功能模块。3.2.2系统管理员模块功能这部分包括管理管理员，查看管理员信息。1.管理管理员此功能选项用来系统管理员对图书管理员的信息的管理与更新,方便在人员流动时进行图书管理员用户的添加、删除和修改等管理权限。此功能是对manager表格进行维护更改的操作,更改后的信息将被保存在此表格中。2.查看管理员信息通过此子模块的功能运行可以对图书管理员用户进行信息的查找操作,此操作是对manager表格进行查找操作。3.2.3学生用户管理模块功能此模块主要包含学生用户信息管理的子模块:学生用户信息管理此子模块是对学生用户的基本信息进行管理，可以对读者的基本信息进行添加、修改、删除、查询等动作,并对其借书权限进行修改，这些动作均是对student表格进行的，并且操作后的结果保留在此表格中。3.2.4图书管理模块功能图书管理功能模块的完成如下面表中所示:表3.10图书管理描述图书管理功能描述对图书进行基本操作和信息管理访问的数据库表图书信息表:book图书状态信息表：record进行的操作图书入库、修改、删除图书,对图书的编号、出版社、书名等基本信息进行管理产生的结果对图书基本操作管理,对不同图书参数进行各自信息的设置管理结果存储位置或输出结果存储在图书信息表(book)中,结果在当前页面和图书查询页面均可输出3.2.5图书借阅预约模块功能该功能模块主要实现对学生用户借阅、预约图书的操作,其中子模块各自的描述如下各表所列:表3.11图书借阅描述图书借阅管理功能描述对读者借阅图书进行基本操作和信息管理访问的数据库表图书信息表:book学生用户信息表:student图书状态信息表:record进行的操作对学生用户借阅图书进行管理产生的结果学生用户借阅成功,系统对借阅信息进行记录结果存储位置或输出结果存储在图书状态信息表(record)中,结果在图书借阅页面输出表3.12图书预约描述图书预约管理功能描述对学生用户预约图书进行操作访问的数据库表图书信息表:book学生用户信息表:student图书状态信息表:record图书预约信息表:orderreport进行的操作学生用户对图书进行预约产生的结果图书被预定，其他用户不可进行此图书的借阅结果存储位置或输出结果存储在图书状态信息表(record)和图书预约信息表(orderreport)中3.2.6图书归还挂失模块功能此功能模块实现对学生用户归还、挂失图书的操作,其中子模块各自的描述如下各表格所列:表3.13图书归还描述图书归还管理功能描述对学生用户归还图书进行基本操作和信息管理访问的数据库表图书信息表:book图书状态信息表:record进行的操作对学生用户归还图书进行管理产生的结果学生用户归还成功,系统对归还信息进行记录结果存储位置或输出结果存储在图书信息表(book)和图书状态信息表(record)中表3.14图书挂失描述图书挂失管理功能描述对学生用户挂失图书进行基本操作和信息管理访问的数据库表图书信息表:book图书状态信息表:record图书预约信息表:orderreport图书超期表:exceedtime图书挂失表:losebook进行的操作对学生用户归还图书进行管理产生的结果学生用户挂失成功,系统对挂失信息进行记录结果存储位置或输出结果存储在图书挂失表(losebook)并删除与之相关的表的记录3.2.7图书查询模块功能此模块包括对图书馆书籍进行查询,对图书的借看预约情况进行查找，它子模块的完成如下所示:表3.15图书查询描述图书查询功能描述系统用户对馆藏图书信息进行查询操作访问的数据库表图书信息表:book进行的操作用户通过图书的作者,出版社等信息对图书进行相关查询产生的结果用户查询到相应的图书或系统提醒查询的图书不存在结果存储位置或输出结果在图书查询页面输出3.2.8缴纳超期罚款模块功能此模块包含对超期欠费查询,对超期欠费款数进行上缴，其两个子模块的完成如下所示:表3.16超期欠费查询描述超期欠费查询功能描述用户针对学生借阅图书进行超期欠费查询操作访问的数据库表图书超期信息表:exceedtime学生用户信息表:student进行的操作用户通过学生用户编号对学生用户借阅图书进行超期欠费查询，并交纳欠费产生的结果用户查询到相应的学生用户超期欠费，学生用户在查询欠费情况下进行交费结果存储位置或输出结果在超期欠费查询页面输出4.系统的详细设计与实现4.1登录模块的实现本节主要讲了图书管理系统的具体设计与实现。通过有关的核心代码和系统运行图对图书管理系统客户端的各个模块进行展示和介绍。4.1.1参数类简介与代码实现本节主要是用户通过图书管理系统的首页登录进入此系统。用户填入正确的用户名和密码，系统会根据用户的身份进行相应权限划分；如果登录信息有错误，则系统提示登入错误的信息，并且禁止系统用户进行任何操作。图书借阅管理系统的登录主页面如图4.1所示。图4.1图书管理系统登录首页用户在登录页面写好用户名和密码，选择登录，登录成功则跳转到系统的首页，否则提示错误信息。进行用户身份验证的程序流程图如图4.2程序流程图所示图4.2用户登录流程图实现此登陆模块的类与方法：此模块命名为Login，继承了JFrame类，并实现ActionListener接口，使用\o"javax.swing中的类"JComponent的子类JPanel作为容器，以便加入GUI组件，实现ActionListener接口中的actionPerformed方法，在构造函数中进行了容器及相应标签和按钮等的布局，并针对相应的组件调用事件相应的方法。其主要的对象及方法如下表：主要对象与方法功能与作用jp对象以便向该模块中添加GUI组件jlArray对象用于显示标签组（如：用户名和密码等标签）jbArray对象创建的按钮组（如：学生登录和管理员登录按钮）jtxtArray对象创建的文本框，用于接收键盘向其输入的字符串jpassword对象创建的密码框，用于接收键盘输入的密码并以特殊字符显示Login()方法此为该类的构造函数，对组件的布局及方法的调用封装在这里actionPerformed(ActionEvente)方法实现事件响应监听器接口中的方法，其响应的事件源有文本框、密码框和布局在此类中的按钮main()方法程序的入口，JVM识别此main方法从而编译该程序生成.class文件表4.3Login类主要对象与方法4.1.2登录模块的代码实现信息验证以及界面跳转代码如下：Stringusername=loginTextField_username.getText();Stringpassword=String.valueOf(loginPasswordField_password.getPassword());if(username.length()==0){JOptionPane.showMessageDialog(null,"用户名不能为空");return;}elseif(password.length()==0){JOptionPane.showMessageDialog(null,"密码不能为空");return;}Param.username=username;Useru;u=UserManager.getInstance().getUser(username);try{if(!u.getPassword().equals(password)){JOptionPane.showMessageDialog(null,"密码错误，请重试");return;}}catch(NullPointerExceptionex){JOptionPane.showMessageDialog(null,"用户不存在");}if(jRadioButton_keeppassword.isSelected()){UserManager.getInstance().saveUserInfo(username,password,this.jRadioButton_autologin.isSelected(),true);}switch(u.getType()){case1:ReaderMainJFrameframe1=newReaderMainJFrame();frame1.setVisible(true);this.dispose();break;//普通用户case2:AdminMainJFrameframe2=newAdminMainJFrame();frame2.setVisible(true);33.this.dispose();34.break;//管理员35.}保存和读取登录信息是使用OutputStreamWriter将字符流转换为字节流，InputStreamReader将字节流转换为字符流。登陆信息的保存和读取代码如下：//保存用户登录信息publicvoidsaveUserInfo(Stringusername,Stringuserpassword,booleanauto,booleankeep){//全路径则保存在写好的路径中，只有项目名则保存在相对路径Filefile=newFile("E:\\user.txt");OutputStreamWriteroutStm=null;BufferedWriterwriter=null;try{if(!file.exists()){file.createNewFile();}outStm=newOutputStreamWriter(newFileOutputStream(file));12.writer=newBufferedWriter(outStm);13.writer.write(username+"\r\n");14.writer.write(userpassword+"\r\n");15.writer.write(auto+"\r\n");16.writer.write(keep+"\r\n");17.}catch(IOExceptionex){18.ex.printStackTrace();19.}finally{20.try{21.if(writer!=null)writer.close();22.if(outStm!=null)outStm.close();23.}catch(IOExceptionex){24.ex.printStackTrace();25.}26.}27.}28.//读取用户登录信息29.publicString[]readUserInfo(){30.Filefile=newFile("E:\\user.txt");31.if(!file.exists()){32.returnnull;33.}34.InputStreamReaderinStm=null;35.BufferedReaderreader=null;36.try{37.inStm=newInputStreamReader(newFileInputStream(file));38.reader=newBufferedReader(inStm);39.Stringusername=reader.readLine();40.Stringuserpassword=reader.readLine();41.Stringauto=String.valueOf(reader.readLine());42.Stringkeep=String.valueOf(reader.readLine());43.returnnewString[]{username,userpassword,auto,keep};44.//reader.;45.}catch(IOExceptionex){46.ex.printStackTrace();47.}finally{48.try{49.if(inStm!=null)inStm.close();50.if(reader!=null)reader.close();51.}catch(IOExceptionex){52.ex.printStackTrace();53.}54.}55.returnnull;56.}记住密码和自动登录单选按钮功能的实现代码如下：String[]ret=UserManager.getInstance().readUserInfo();if(ret!=null){System.out.print(ret[3]);System.out.print(Boolean.parseBoolean(ret[3]));if(Boolean.parseBoolean(ret[3])){this.jRadioButton_keeppassword.setSelected(true);this.loginTextField_username.setText(ret[0]);this.loginPasswordField_password.setText(ret[1]);}if(Boolean.parseBoolean(ret[2])){this.jRadioButton_autologin.setSelected(true);this.loginButton_login.doClick();}14.}4.2查询模块的实现用户和管理员的客户端都有查询模块的实现，此论文以读者用户的图书查询模块为案例，显示该系统查找模块的实现。4.2.1查询模块的流程图图书查找模块主要实现用户对图书的信息分别可根据书籍名称、出版社和作者进行查找的功能模块，其实现的操作界面如下所示：图4.12图书查询操作界面实现图书查询模块的类与方法如下表：主要对象与方法功能与作用jsp对象将面板分割为两个显示区域，上半部分为输入区，下半部分为向用户显示结果的区域jpt、jpb对象以便向该模块中添加GUI组件jcb对象JComboBox实例化的对象，用于创建下拉列表框str对象创建下拉列表框数据模型的字符串数组jrbArray对象创建单选按钮jtxtArray对象创建的文本框，用于接收键盘向其输入的字符串jlArray对象用于显示标签组（如：学号和学生姓名等标签）jb对象创建的按钮（如：提交按钮）head对象由Vector实例化的对象，用于对显示给用户的表格创建表头data对象由Vector实例化的对象，用于存储表中数据的数组dtm对象由DefaultTableModel实例化的对象，用于创建表格模型的对象jt对象JTable的对象，用于显示给用户可见的结果jspn对象将JTable封装到滚动表格Student()方法Student类的构造函数，封装了此模块的界面布局和设置监听器actionPerformed(ActionEvente)方法实现事件响应监听器接口中的方法，其响应的事件源有文本框和布局在此类中的按钮。并调用了此类中设计的方法insertStudent()方法此方法实现了对学生用户进行添加，其功能有判断学生信息是否为空的功能、执行添加学生信息的功能、对数据库表进行操作的功能和显示结果到JTable中的功能deleteStudent()方法此方法与insertStudent()方法类似，其不同之处为此方法操作为从数据库表中删除记录updateStudent()方法此方法是对学生信息进行修改，对数据库中表的内容进行了更新searchStudent()方法对数据库的内容进行查询操作，将查询的内容显示到JTable实例化的对象中表4.13图书查询模块的对象与方法5.2.3查询模块的代码实现模糊查询按钮的响应代码：Stringpartoftitle=this.searchTextField_part_title.getText();Stringpartofpress=this.searchTextField_part_press.getText();if(partoftitle.isEmpty()&&partofpress.isEmpty()){JOptionPane.showMessageDialog(null,"未输入任何搜索项");}if(!partoftitle.isEmpty()){books=BookManager.getInstance().getBooksByTitle(partoftitle);this.loadTableData();}if(!partofpress.isEmpty()){books=BookManager.getInstance().getBooksByPress(partofpress);this.loadTableData();}按照书名关键词模糊查询的完整代码：publicList<BookSummary>getBooksByTitle(Stringpartoftitle){List<BookSummary>ret=newArrayList<>();Stringsql="select*frombookswheretitlelike?limit0,100";Connectioncon=null;ResultSetrs=null;try{con=DBConnectionManager.getConnection();System.out.println(sql);PreparedStatementstm=con.prepareStatement(sql);stm.setString(1,'%'+partoftitle+'%');rs=stm.executeQuery();while(rs.next()){intbId=rs.getInt("bid");Stringtitle=rs.getString("title");Stringauthor=rs.getString("author");Stringpress=rs.getString("press");floatratingscore=rs.getFloat("rating_score");intstock=rs.getInt("stock");BookSummaryb=newBookSummary(bId,title,author,press,ratingscore,stock);ret.add(b);}}catch(SQLExceptionex){ex.printStackTrace();}finally{try{if(rs!=null)rs.close();if(con!=null)con.close();}catch(SQLExceptionex2){ex2.printStackTrace();32.}33.}34.if(ret.size()==0){35.JOptionPane.showMessageDialog(null,"未搜索到相关图书！");36.}37.returnret;38.}按照评分区间进行查询的SQL语句：select*frombookswhererating_scorebetween?and?limit0,100表格装载数据的代码：privatevoidloadTableData(){//图书查询页-图书表String[]header1=newString[]{"id","书名","作者","出版社","评分","存量"};String[][]rows1=newString[books.size()][];for(inti=0;i<books.size();i++){BookSummaryb=books.get(i);rows1[i]=newString[]{String.valueOf(b.bId),b.title,b.author,b.press,String.valueOf(b.ratingscore)+"分",String.valueOf(b.stock)+"本"};}this.jTable_books.setModel(newDefaultTableModel(rows1,header1){@OverridepublicbooleanisCellEditable(introw,intcolumn){returnfalse;}});}4.3借阅图书模块的实现4.3.1借阅图书模块的界面展示用户借阅图书的行为在“图书查询”页面点击对应图书后弹出的图书详情界面上完成，每次借阅时长为一周，每人同时最多只能有五本在借图书。借完之后点击“图书查询”页面右上角的“刷新”按钮，刚刚的借书记录就会显示在“借阅一览”页面。“借阅一览”页分为“在借记录”和“已借记录”两部分，分别显示在借的图书记录和已经归还的图书记录。用户的归还图书和续借图书操作发生在点击“在借记录”表中的记录后弹出的图书详情页上。5.3.2借阅图书模块的代码实现图书列表监听事件代码如下：introw=jTable_books.getSelectedRow();Stringid=jTable_books.getValueAt(row,0).toString();Param.id=Integer.parseInt(id);BookDetailsJFrameframe=newBookDetailsJFrame();frame.setVisible(true);“借阅”按钮响应事件代码如下：intnum=BorrowManager.getInstance().queryBorrowingBooknum(u.getUsername());if(bk.getStock()==0){JOptionPane.showMessageDialog(this,bk.getTitle()+"已经被借完了，请再看看其他书籍。","提示",JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);}elseif(num==5){JOptionPane.showMessageDialog(this,"您已经有五本在借书籍，请归还一本后再借。","提示",JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);}else{intn=JOptionPane.showConfirmDialog(this,"每次借阅时长为一周（7天）时间，您确定要借阅"+bk.getTitle()+"吗？","确认",JOptionPane.YES_NO_OPTION,JOptionPane.QUESTION_MESSAGE);if(n==0){try{BorrowManager.getInstance().borrowBook(bk.getBid(),bk.getTitle(),Param.username);Param.msg="ok";UserManager.getInstance().mdifyUserGetnum(u.getUsername(),u.getUsergetnum());BookManager.getInstance().mdifyBookStock(bk.getBid(),bk.getStock());}catch(BMSExceptionex){Logger.getLogger(BookDetailsJFrame.class.getName()).log(Level.SEVERE,null,ex);}}}使用Calendar类的方法获取当前时间戳并向后增加七天的代码如下：SimpleDateFormatsdf=newSimpleDateFormat("yyyy-MM-ddHH:mm:ss");//设置日期格式Datedate=newDate();Calendarcalendar=Calendar.getInstance();calendar.setTime(date);date=calendar.getTime();stm.setString(4,sdf.format(date));calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH,+7);date=calendar.getTime();stm.setString(5,sdf.format(date));4.4增、删、改模块的实现此节以管理员对图书的增加、删除、修改操作作为示例展示图书管理系统的增、删、改模块的实现。4.4.1增、删、改模块的界面展示添加图书的按钮在管理员界面的“图书管理”页的右上角，点了之后会弹出图书添加界面，此界面能写图书信息之后添加到数据库。假如管理员点击“图书管理”的图书列表，那就会跳出包括“删除”及“修改”按钮的图书详情，点击删除可以删，并此书并有成功提醒，点修改则可以使该界面除id之外的所有文本框都可编辑。4.4.2增、删、改模块的代码实现添加图书信息的SQL语句：Stringsql="insertintobooks(title,author,press,press_time,price,rating_score,produce,stock)values(?,?,?,?,?,?,?,?)";删除图书信息的SQL语句：Stringsql="deletefrombookswherebid=?";修改图书信息的SQL语句：Stringsql="UPDATEbooksSETtitle=?,author=?,press=?,press_time=?,price=?,rating_score=?,produce=?,stock=?WHEREbid=?";4.5图书推荐模块的实现4.5.1图书推荐模块的界面展示用户的个人中心展示了读者的用户名、累计借书次数、信誉积分以及5条图书推荐。