基于Java图书馆管理系统的设计和实现.docx
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基于Java图书馆管理系统的设计和实现
毕业论文
题目：
基于Java图书馆管理系统的设计和实现
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摘要
系统开发的总的设计目标是实现图书借阅的系统化、规范化和自动化，实现对图书资料的集中统一的管理，以及实现用户在网上的对图书的查询与借阅。
本论文主要对图书馆管理系统开发的技术要求，及可行性进行了分析。
对整个系统及数据库做出了需求分析，并对数据库的结构及数据表的建立依据分析与设计加以概括。
在论文中简单描述了系统的基本功能要求，包括管理员、用户、书籍信息的管理，图书借阅及还入功能的实施方法。
经过仔细分析之后，对于系统的功能与实现流程也做了详细的概述。
其中，采用结构图对系统所包含的模块进行了描述，对于各模块中数据的操作，则是用数据流程图来表示的。
最后，在系统实现的描述中加入了一些关键模块的代码及效果图以便能更好将整个系统所采用的语言及功能表达出来。
设计的实现主要应用了Java语言编写系统，以MySql作为数据库。
本系统经过了多次测试，基本功能都已实现，完成了图书借阅所需要满足的要求，设计任务圆满完成。
【关键词】：
Java；c/s；MySql；数据库设计；数据查询
1.绪论
1.1毕业设计主要任务
1.实现图书馆对所藏图书的按类别、书名等多方面的查询，最大的方便读者和图书馆工作人员对所需图书的查询；
2.建立图书馆外借读者数据库，方便工作人员对读者进行有效管理；
3.建立图书馆工作人员数据库，限定每个工作人员对软件操作的权限，最大限度的保护数据库；
4.实现图书馆对新书入库，旧书注销的简单处理，并且建立书籍档案，方便进货；
5.实现图书馆
1.2目前图书管理系统存在的问题
1）检索速度慢、效率低
因为图书馆的藏书种类多、数量多，将藏书准确地分门别类，快速检索，手工进行非常困难往往是终于查到了二伟的信息，馆中没有此书或已被别人借走。
图书馆的规模越大，这个问题越突出。
2）借书、还书工作量大
借书、还书频率越大，说明图书馆的作用越大，然而随之而来的大量的借书、还书登记、实存图书的更新以及借出图书超期、遗失等的处理，其工作量之大，往往是人工操作所难以胜任的。
而且经常会出现这样那样的差错。
3）图书统计工作难、藏书更新不能及时完成。
图书馆的图书应根据科学技术的发展和教学工作的需要及时添加和更新，然而由于藏书数量及图书种类越来越多，加上自然损耗，人为破坏，使图书的统计工作难以及时完成，藏书的更新也就很难有针对性地进行，藏书的知识结构得不到良好地控制。
我校也是一所发展中的高校，近儿年的发展速度很快，图书馆的规模和藏书数量也不断的扩大，为了解决海量图书的管理问题，改变传统的管理方式也是迫在眉睫了。
1.3课题意义
随着计算机的广泛应用，其逐步成为现代化的标志。
图书馆或者一些企业内部，甚至是书店，在正常运行过程中总是面对大量的读者信息，书籍信息以及两者相互作用产生的借书信息、还书信息。
因此需要对读者资源、书籍资源、借书信息、还书信息进行管理，及时了解各个环节中信息的变更，要对因此而产生的单据进行及时的处理，为了提高图书馆或者企业内部对图书存销的自动化的管理，能够更快速的满足读者的要求，提高各种工作的效率，现对其设计相应的系统，以达到上述的目的[1]。
图书管理系统的主要功能是实现图书馆图书借阅和归还的管理的自动化。
围绕这一主要功能，本系统涉及到以下核心功能:
查询图书，借阅预约图书，归还挂失图书。
除了这些核心功能外，还包括一些基本和辅助功能，它们是:
学生用户管理、图书管理和管理员管理。
1.4论文的工作和安排
本次设计的目标是，开发一个图书馆管理系统。
借助该系统，管理员通过快捷可靠的数据库管理，方便的管理图书馆的信息资料，规范化的管理读者用户，设定不同用户权限，并能通过互联网向读者提供更为方便的在线查询服务，方便读者的使用，最终达到提高图书馆资源利用效率的目的。
论文设计实现了图书馆管理系统，可以根据用户的不同权限，对图书馆的的各种信息进行添加、删除、修改或查询操作。
论文分为五个部分：
第一章即本章绪论，简述图书馆借阅管理系统这个课题的背景情况以及开发本系统的意义。
第二章为需求分析，本章中明确了系统需要实现的功能，分析了系统的用例，并介绍根据系统的需求选择的开发工具和技术的概况。
第三章是总体设计，详细描述了本系统中数据库的设计情况，并给出了系统总体界面的设计方案。
第四章为程序设计与编码各主要功能模块的实现方法和部分关键代码，同时提供了个主要界面运行的参考图片，以更直观了解系统的实现情况。
第五章是软件测试,测试系统功能实现并对测试结果进行记录分析
第六章为结束语，为此次毕业设计做一个总结，总结所获得的经验和体会。
2.图书借阅管理需求分析
2.1可行性分析
采用现代化统一的计算机信息系统，能够有效优化图书馆管理系统，使其高效的发挥最大作用，能够迅捷的为读者提供相应的服务。
开发本系统的可行性研究如下：
2.1.1技术可行性
技术上的可行性分析主要分析技术条件能否顺利完成开发工作，软、硬件能否满足需要。
本系统采用Java开发出友好的人机界面，便于用户理解、操作。
数据库管理系统采用MySQL，它能够处理大量数据，同时保持数据的完整性、安全性。
因此本系统的开发平台已成熟可行。
硬件方面，在科技飞速发展的今天，硬件更新速度越来越快，容量越来越大，可靠性越来越高，价格越来越便宜，因此硬件平台也能够满足本系统所需。
2.1.2.经济可行性
鉴于计算机技术发展异常迅猛,在硬件软件配置以及开发技术均以可行的情况下开发这样一个管理系统成本不会很高，但其可以大大提高图书馆的工作效率,也是图书馆管理发展的必然趋势,其必将有比较宽阔的市场,因此改性统在经济可行性上时可行的。
2.2图书借阅管理系统需求概述
2.2.1系统目标
该系统主要建立一个基于C/S模式的图书馆借阅管理系统,面对当起很多小型图书管理仍是人工管理带来的检索速度慢,效率低,借阅归还图书量大,图书统计工作量大,藏书不能完成及时更新的问题,该系统可以对跟系统的三个用户类型的使用实现:
1.对于读者在本系统的应用下可实现按照各种方式（如:
书名,出版社,作者）查询图书馆的藏书清单,方便的借阅图书,续借图书,归还图书,能够查询自己的借阅图书情况。
2.对于图书馆工作人员能够实现方便的对图书进行查询,方便的进行读者借阅情况查询,方便的进行借书还书处理等,便捷的对图书信息进行添加、修改、删除,分类管理等操作,对读者信息进行相关添加,修改,分类管理等操作。
3.对于系统管理员可以对图书馆信息进行修改更新操作,对系统用户进行添加、修改、删除、权限设置等操作。
2.2.2用户类和用户特性
图书借阅管理系统是一个基于C/S模式的对图书馆进行高效率管理的应用系统,它的用户主要是读者和图书管理员,学生通过该系统进行图书查询进而对自己需要的图书进行借阅及自己的借阅情况进行查询,图书管理员则通过本系统实现对图书及读者的高效管理,除此之外,还需要一个系统管理员对不同的用户进行权限的设置等操作。
三类用户的具体描述如下表所示:
表2.1用户具体描述
用户类
描述
学生用户
读者是该系统的重要的使用角色,他们通过该系统查询自己需要的图书信息,并像图书管理员提出借阅图书的申请进而借阅自己所需的图书,还可以通过对自己借阅情况进行查询。
图书管理员
图书管理员是该系统的另一个重要使用者,图书管理员通过该系统进行图书的增加,修改,删除,分类管理等操作,实现对读者借阅归还续接图书的方便操作,实现对系统中图书,读者,读者借阅情况的查询,信息更改维护等操作,管理读者类型,对不同类型读者可借阅的图书数量进行设置等图书馆的基本操作。
系统员
系统管理员主要是图书馆管理系统中对用户的管理,实现用户添加修改删除以及用户权限设置等操作，实现对图书馆基本信息的修改维护等操作。
2.3图书借阅管理系统需求模型
2.3.1功能描述
图书借阅管理系统的主要任务是实现读者迅速检索查询,方便借阅归还图书,图书管理员高效的完成系统的各项基本操作，系统管理员是管理用户设置权限等操作，从图2.1可以看出图书借阅管理系统要完成一下功能:
1.登录。
学生用户、图书管理员,系统管理员进入该系统必须登录，身份验证正确了才可以进入该系统，以不同身份进入该系统所对应的系统使用权限是不同的。
2.用户管理功能：
对系统用户进行添加,修改,删除,权限设置等操作。
3.查询功能：
对图书馆的馆藏图书,借阅历史,读者用户等信息进行查询。
4.其他功能
系统管理员可以修改自己的密码,并且拥有其他用户所拥有的所有功能。
下面的系统用例图描述了整个系统用户之间的动作联系,及功能模块的概述。
图2.1系统用例图
2.3.2图书管理员详细功能描述
1.读者管理功能：
对读者的类型和读者档案进行管理,包括添加,修改,删除读者类型和读者用户的相关信息,管理不同类型读者借阅图书的数量。
2.图书管理功能：
包括对图书类型和具体图书信息的管理,可以增加,修改,删除图书,丰富具体图书的信息,对不同图书进行分类操作。
3.图书借阅功能：
可以完成对读者借阅,续接和还书的操作。
4.系统查询功能：
查询图书相关资料,借阅历史和借阅到期信息。
5.修改密码功能：
可以修改自己的登录密码。
2.3.3读者详细功能描述
1）修改登陆密码：
修改自己的登录密码。
2）查询功能：
对图书馆图书信息进行查询,对自己当前借阅书籍进行查询,对图书归还到期信息进行查看。
2.3.4主要用例的用例描述
图书借阅借阅管理系统涉及到的用例包括:
图书借阅,图书归还,读书查询,学生用户信息管理,图书信息管理,用户管理等,现就系统的主要用例图书借阅,图书归还,图书查询进行详细分析。
1）用例“图书借阅”
用例名称
图书借阅
参与者
学生用户，图书管理员
描述
读书可以通过查询等方式获得自己想借阅的图书的名称,编号,等其他可唯一识别的信息,向图书管理员提出借阅请求,管理员在系统中记录相应信息,将图书交给读者,借阅成功。
前置条件
1.登录；2.进入图书借阅的页面
后置条件
更新图书借阅列表
过程
借阅图书
1.读者请求借阅图书,并提供自己的编号
2.学生用户提供想借阅的图书的标号
3.系统存储学生用户和借阅的图书，并将之存储到数据库中
4.系统更新借阅表
优先级
高
2）用例“图书归还”
用例名称
图书归还
参与者
学生用户，图书管理员
描述
学生用户将自己借阅的图书归还图书馆。
前置条件
1.登录；2.进入图书归还页面
后置条件
更新图书归还列表；
过程
图书归还
1.读者请求归还借阅的图书并提供自己的编号
2.系统显示该读者的借阅信息表
3.学生用户将要归还的图书交给管理员
4.管理员点击要归还的图书并提交，系统存储归还信息，并将之存储到数据库中
5.系统更新图书归还列表
优先级
高
3）用例“图书查询”
用例名称
图书查询
参与者
学生用户,图书管理员
描述
学生用户通过图书的名称，出版社等信息对相应的图书进行查询。
前置条件
1.登录；2.转到图书查询页面
后置条件
查询页面显示相应的图书的信息
主干过程
图书查询
1.读者输入想要查询的图书信息
2.系统显示相应的图书信息
3.读者点击读书名称,跳转到图书详细信息链接页面
分支过程1
输入信息时（第2步后）
1.系统显示:
请选择查询依据
2.用户进行相应选择
重新查询（第2步后）
1.系统已经显示了相应图书信息
2.读者想查询其他图书
分支过程2
查询的图书不存在（第2步后）
1.读者输入的图书信息不能在数据库中查询到
2.系统显示暂时无该图书信息
优先级
高
3.总体设计
3.1数据库设计
3.1.1数据库设计概述
数据库是整个系统的基石,数据库的设计优劣直接影响到整个系统的设计成败,本节对数据库的设计进行专门阐述。
数据库是数据管理的最新技术。
十多年来数据库管理系统已从专用的应用程序发展成为通用的系统软件。
由于数据库具有数据结构化，最低冗余度，较高的程序与数据独立性，易于扩充，易于编制应用程序等优点，较大的信息系统都是建立在数据库设计之上的。
因此不仅大型计算机及中小型计算机，甚至微型机都配有数据库管理系统。
数据库系统的出现使信息系统从以加工数据的程序为中心转向围绕共享的数据库为中心的新阶段。
这样既便于数据的集中管理，又有利于应用程序的研制和维护，提高了数据的利用性和相容性，提高了决策的可靠性。
目前，数据库已经成为现代信息系统不可分割的重要组成部分。
数据库技术也是计算机领域中发展最快的技术之一。
数据库设计是把现实世界的实体模型与需求转换成数据库的模型的过程，它是建立数据库应用系统的核心问题。
数据库及其应用的性能都建立在良好的数据库设计的基础之上，数据库的数据是一切操作的基础，如果数据库设计不好，那么其它一切用于提高数据库性能的方法收效都是有限的。
数据库设计的关键是如何使设计的数据库能合理地存储用户的数据，方便用户进行数据处理。
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
图书信息表主要用于存储图书馆中所藏图书的相关信息,其中的相关信息是在图书入库时由图书管理员进行添加完善,此表主要用于读者和图书管理员对馆中图书的查询,系统用户根据图书的某个属性进行查询,便可得知图书的其他相关信息。
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
BookNO
int
Default
No
（Key）图书编号
BookName
varchar
50
Yes
书名
Author
varchar
50
Yes
作者
Publishment
varchar
50
Yes
出版社
ButTime
varchar
50
Yes
图书入库时间
Borrowed
varchar
50
Yes
借阅状态
Ordered
varchar
50
Yes
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是为了图书馆管理员对学生进行管理,其中学生StuNO号码都是唯一的,是学生在借阅图书时需要输入对读者身份进行识别的信息,读者班级、院系等信息是为了与读者进行联系,借阅权限决定了读者是否可借阅图书。
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
StuNO
int
Default
No
（Key）学生编号
StuName
varchar
50
Yes
姓名
StuSex
varchar
50
Yes
性别
Class
varchar
50
Yes
班级
Department
varchar
50
Yes
院系
Password
varchar
20
Yes
密码
Permitted
varchar
50
Yes
借阅权限
3.1.4管理员信息表结构设计
此表的设计是为了对不同身份的管理员进行分类,根据管理需求的不同对其权限进行的设置,用于规定不同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
mgNO
int
Default
No
（Key）管理员编号
permitted
varchar
50
Yes
管理员权限
Password
varchar
50
Yes
密码
3.1.5图书状态信息表结构设计
该表的设计是用于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标识,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字段用来判断图书是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
BookNO
int
Default
No
（Key）图书编号
StuNO
int
Default
Yes
学生编号
BorrowTime
varchar
50
Yes
借阅时间
ReturnTime
varchar
50
Yes
应还时间
Borrowed
varchar
50
Yes
是否借阅
Ordered
varchar
50
Yes
是否预约
3.1.6图书超期信息表结构设计
该表的设计除了像上表一样把借阅的图书与相应的借阅者进行对应的联系以外还记录了读者超期图书的时间,以此判断读者应缴纳的超期罚金,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
StuNO
int
Default
No
（Key）学生编号
BookNO
int
Default
Yes
图书编号
BookName
varchar
50
No
（Key）图书名称
DelayTime
int
Default
Yes
超期时间
3.1.7图书预约信息表结构设计
该表的设计用于记录图书被预约的信息,被预约的图书不能被其他学生借阅,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
BookNO
int
Default
No
（Key）图书编号
StuName
varchar
50
Yes
学生姓名
Class
varchar
50
Yes
班级
BookName
varchar
50
Yes
预约书名
StuNO
int
Default
Yes
学生编号
Author
varchar
50
Yes
图书作者
3.1.8图书挂失信息表结构设计
该表包含了丢失图书的名称，书号，学生编号信息，是对丢失图书的记录，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
LBNO
int
Default
No
（Key）挂失图书编号
StuNO
int
Default
Yes
学生编号
BookNO
int
Default
Yes
图书编号
BookName
varchar
50
Yes
图书名称
3.1.9数据库表间关系图
实现图书馆管理系统需要如下几张表，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
该系统在Windows98/2000/XP环境下，主要采用Java语言开发，MySQL数据库来设计，开发过程与成果应符合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指南等。
3.2.1图书管理系统总体结构图
绘制系统结构图的过程，实际上就是对系统功能模块进行分解设计的过程，即合理地将数据流程图转变为所需要的系统结构图。
系统结构图将会使读者和用户能直观的了解系统的结构模式，理解系统的各个功能的结构，能很好地方便用户使用和理解整个系统。
本系统的结构图如下：
根据需求分析的结果，按照“低耦合、高内聚”的原则，本系统将划分为以下主要功能模块：
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
该模块主要包括管理管理员，查看管理员信息。
1.管理管理员
该功能选项用于系统管理员对图书管理员的信息的管理更新,以便于在人员流动时进行图书管理员用户的添加、删除和修改其管理权限。
该功能是对manager表进行维护修改等操作,修改后的信息将被保存在该表中。
2.查看管理员信息
通过此子模块的功能实现可以对图书管理员用户进行信息的查看操作,该操作是对manager表进行查询操作。
3.2.3学生用户管理模块功能
该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
该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、查询操作,并对其借书权限进行修改，这些操作均是对student表进行的，并将操作后的结果保存在该表中。
3.2.4图书管理模块功能
图书管理功能模块的实现如下面表中所示:
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
升级会员 